TESINA DE ESPECIALIDAD Título
ESTUDIO COMPARATIVO DE LA NORMATIVA EXISTENTE
PARA LA EVALUACIÓN DEL GRADO Y VELOCIDAD DE
CORROSIÓN EN ACEROS PARA LA CONSTRUCCIÓN.
Autor/a
MARC QUEROL MARTÍ
Tutor/a
PATRICIA PARDO TRÀFACH
Departamento
MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN
Intensificación
INTENSIFICACIÓN EN MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN
Fecha
JUNIO DE 2011
AGRADECIMIENTOS
Me gustaría dar mis más sinceros agradecimientos a todas las personas que me han
ayudado con la realización de esta tesina y que me han apoyado durante el largo
camino que ha supuesto la obtención de esta carrera.
En primer lugar me gustaría dar las gracias a mi tutora, Patricia Pardo, por su interés,
atención y dedicación en la orientación y desarrollo de este trabajo, ya que sin su
ayuda la realización del mismo no habría sido posible.
También me gustaría dar las gracias a todas las personas que me han ofrecido su
colaboración desinteresada en el laboratorio de materiales de construcción,
ayudándome en la realización de los ensayos, facilitándome la normativa y
respondiendo a cualquier duda que se me presentaba.
Finalmente me gustaría agradecer a mis amigos, compañeros y familiares por su
compañía y apoyo durante todos estos años de carrera, en especial a mis padres por
creer en mí.
A todos, muchas gracias!
Título: Estudio comparativo de la normativa existente para la evaluación del grado y
velocidad de corrosión en aceros para la construcción
Autor: Querol Martí, Marc
Tutor: Pardo Tràfach, Patricia
RESUMEN
La corrosión es una reacción química entre un material y su entorno que provoca su
deterioro y el de sus propiedades.
Por este motivo la evaluación del grado y la velocidad de corrosión es un aspecto de
vital importancia para determinar la vida útil de los aceros en construcción, así como
para el establecimiento de las condiciones de uso de aceros y de elementos
constructivos compuestos en los que participan materiales mecánicos.
Existen varios métodos normativos para la determinación, cualitativa o cuantitativa, del
grado de corrosión al que un ambiente somete a un determinado elemento. Muchos de
ellos son procedimientos definidos en base a su operatividad, es decir, en los que el
resultado obtenido depende principalmente de las condiciones experimentales en las
que se ha llevado a cabo el ensayo. Otros métodos normativos son específicos para
un tipo de metal o para un tiempo de exposición concreto (normalmente un año). Por
ello es muy difícil comparar los resultados provenientes de diferentes ensayos y su
traslación a los escenarios de uso reales.
En este trabajo se pretende realizar un estudio comparativo de diferentes
procedimientos normativos para la evaluación del grado y la velocidad de corrosión de
diferentes materiales metálicos. Una vez realizado el estudio se escogerán algunos de
estos métodos para llevarlos a cabo en el laboratorio sobre diferentes materiales
metálicos con y sin recubrimiento de mortero, a fin de establecer la comparabilidad de
los resultados obtenidos.
También se categorizará, según los criterios definidos en la norma ISO 9923,
diferentes metales y sus aleaciones, con o sin protección de mortero, ensayados
según el procedimiento establecido y se valorará la variación de corrosión debido a la
presencia del recubrimiento de mortero.
Finalmente, se estudiará la validez de una metodología común para los materiales
ensayados y su correspondencia con los resultados obtenidos a partir de la aplicación
de los ensayos normativos previamente seleccionados.
Title: Comparative study of the existing rules for evaluating the extent and rate of
corrosion in steel used in construction.
Author: Querol Martí, Marc
Tutor: Pardo Tràfach, Patricia
ABSTRACT
Corrosion is a chemical reaction between a material and its environment that causes its
deterioration and the deterioration of its properties.
For this reason the evaluation of the extent and rate of corrosion is an issue of vital
importance in determining the useful life of steel in construction as well as in
establishing the conditions for the use of steel and construction elements involving
mechanical materials.
There are several standard methods for determining, qualitative or quantitative, the
degree of corrosion in an environment subjected to a particular element. Many of them
are based on procedures defined in its operation, i.e where the result depends mainly
on the experimental conditions in which it has conducted the trial. Other regulatory
methods are specific to one type of metal or concrete exposure time (usually one year).
It is therefore very difficult to compare results from different trials and their translation to
actual usage scenarios.
This paper aims to conduct a comparative study of different regulatory procedures for
evaluating the extent and rate of corrosion of different metal materials. Once the study
is done, some of these methods are chosen to carry them out in the laboratory on
different metallic materials, with and without mortar protection, to establish the
comparability of the results.
Different metals and alloys, with and without protection of mortar, will also be
categorized according to the criteria defined in the norm ISO 9923, and the variation of
corrosion due to the presence of the coating of mortar will be valued.
Finally, we will examine the validity of a common methodology for the materials tested
and their correspondence with the results obtained from the application of a standard
testing method previously selected.
ÍNDICE
Introducción 9
Objetivos 10
1. Estado del Arte 11
1.1 Corrosión en aceros 11
1.1.1 Definición 11
1.1.2 La corrosión en los metales 11
1.1.3 Factores que intervienen en la corrosión 13
1.1.3.1 Factores Internos 13
1.1.3.2 Factores Externos 14
1.1.4 Pérdidas económicas producidas por la corrosión 15
1.2 Corrosión del acero embebido en mortero u hormigón. 17
1.2.1 Consideraciones Iniciales 17
1.2.2 Mecanismo de corrosión del acero embebido en mortero 17
1.2.3 Factores que intervienen en la corrosión 20
1.2.3.1 Factores Internos 20
1.2.3.2 Factores Externos 21
1.2.4 Medidas preventivas y de reparación 24
1.2.4.1 Adecuación de los materiales. 24
1.2.4.2 Consideraciones en el diseño 25
1.2.4.3 Protección catódica 25
1.2.4.4 Aplicación de recubrimientos protectores. 26
1.2.4.4.1 Recubrimientos metálicos 26
1.2.4.4.2 Recubrimientos inorgánicos. 27
1.2.4.4.3 Recubrimientos orgánicos. 27
1.3 Medidas de evaluación y cuantificación de la corrosión 28
1.3.1 Medidas electroquímicas 28
1.3.2 Métodos físicos 28
1.3.3 Velocidad de corrosión 29
1.4 Ensayos normalizados de corrosión. 30
1.4.1 Consideraciones previas. 30
1.4.2 Parámetros a tener en cuenta en los ensayos 30
1.4.2.1 Tipos de ataque 30
1.4.2.2 Evaluación 30
1.4.3 Categorización de la atmosfera 31
1.4.4 Cuadro resumen 31
1.4.4.1 Normas NACE 32
1.4.4.2 Normas ASTM. 33
1.4.4.3 Normas ISO. 34
1.4.4.4 Normas UNE. 35
1.5 Planteamiento del trabajo. 36
2 Materiales y metodología 37
2.1 Alambres 37
2.2 Morteros 38
2.3 Ensayos de corrosión realizados bajo normativa 40
2.3.1 UNE‐EN 990 40
2.3.2 UNE‐EN ISO 16701 41
2.4 Determinación de la pérdida de masa 41
2.5 Cálculo del área expuesta 42
2.6 Cálculo de la velocidad de corrosión a partir de la pérdida de masa 43
2.7 Extrapolación de la velocidad de corrosión a un año 43
2.8 Categorización 44
2.9 Diseño de la fase experimental 44
3 Resultados 47
3.1 Consideraciones previas 47
3.2 Acero al carbono (tipo G) 47
3.2.1 Alambres sueltos 47
3.2.1.1 Ensayo UNE-EN 990 48
3.2.1.2 Ensayo EN 16701 49
3.2.1.3 Estimación de la velocidad de corrosión en el primer año 50
3.2.2 Alambres embebidos en mortero 50
3.2.2.1 Ensayo UNE-EN 990 50
3.2.2.2 Ensayo EN 16701 50
3.2.2.3 Estimación de la velocidad de corrosión en el primer año 51
3.3 Acero galvanizado (tipo A y E) 53
3.3.1 Alambres sueltos 53
3.3.1.1 Ensayo UNE-EN 990 53
3.3.1.2 Ensayo EN 16701 54
3.3.1.3 Estimación de la velocidad de corrosión en el primer año 57
3.3.2 Alambres embebidos en mortero 57
3.3.2.1 Ensayo UNE-EN 990 57
3.3.2.2 Ensayo EN 16701 58
3.3.2.3 Estimación de la velocidad de corrosión en el primer año 60
3.4 Aluminio-zinc (ALZ) 61
3.4.1 Alambres sueltos 61
3.4.1.1 Ensayo EN 16701 61
3.4.1.2 Estimación de la velocidad de corrosión en el primer año 62
3.4.2 Alambres embebidos en mortero 63
3.4.2.1 Ensayo EN 16701 63
3.4.2.2 Estimación de la velocidad de corrosión en el primer año 64
3.5 Velocidades de corrosión sin ajuste de pH 65
3.6 Comparación de la velocidad de corrosión anual de los distintos alambres 66
3.6.1 Sin recubrimiento de mortero 66
3.6.2 Con recubrimiento de mortero 67
3.7 Categorización de la corrosividad del ambiente según ISO 9223 67
4 Conclusiones 69
5 Referencias 71
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1.1. Potencial electródico 12
Tabla 1.2. serie galvánica en agua de mar 13
Tabla 1.3. Resumen de los datos del informe Hoar (1971) 16
Tabla 1.4 . Recubrimientos mínimos para las distintas clases de exposición 21
Tabla 1.5 . Riesgo de corrosión por cloruros 28
Tabla 1.6 . Interpretación de la relación entre resistividad y probabilidad
de corrosión 28
Tabla 1.7. Velocidades de corrosión del primer año de exposición para
diferentes metales y categorías de ambiente (ISO 9223) 31
Tabla 1.8. Normas NACE de corrosión 32
Tabla 1.9. Normas ASTM de corrosión 33
Tabla 1.10. Normas ISO de corrosión 34
Tabla 1.11. Normas UNE de corrosión 35
Tabla 2.1. Composición de los alambres estudiados 37
Tabla 2.2 . propiedades mecánicas de los alambre estudiados 38
Tabla 2.3 . Composición de los morteros para el recubrimiento de las
muestras de ensayo 39
Tabla 2.4 . Condiciones experimentales de los ensayos de corrosión aplicados 40
Tabla 2.5. Resumen de la fase experimental 45
Tabla 3.1. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres
tipo G sometidos al ensayo UNE-EN 990 durante 7 y 30 días. 47
Tabla 3.2. % de pérdida de peso y velocidad de corrosión de los alambres
tipo G a 7 y 30 días de exposición de acuerdo a la norma 990 48
Tabla 3.3. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres
tipo G sometidos al ensayo EN 16701 durante 7 días 48
Tabla 3.4. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres
tipo G sometidos al ensayo EN 16701 durante 14 días 48
Tabla 3.5. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres
sometidos al ensayo EN 16701 durante 28 días 49
Tabla 3.6. % de pérdida de peso y velocidad de corrosión de los alambres
tipo G a 7 14 y 28 días de exposición de acuerdo a la norma 16701 49
Tabla 3.7. Velocidades de corrosión del alambre tipo G estimadas a 1 año
Tabla 3.8 : Resultados de los ensayos de alambres tipo G embebidos en
mortero según la norma UNE-EN990 49
Tabla 3.9. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres
tipo G embebidos en mortero sometidos al ensayo EN 16701 durante 28 días 50
Tabla 3.10. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres tipo
G embebidos en mortero sometidos al ensayo EN 16701 durante 56 días 51
Tabla 3.11. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres
tipo G sometidos al ensayo EN 16701 durante 90 días 51
Tabla 3.12. % de pérdida de peso y velocidad de corrosión media de los
alambres tipo G sometidos a 28 56 y 90 días de exposición de acuerdo
a la norma UNE-EN 16701 51
Tabla 3.13. Parámetros para estimar la velocidad de corrosión en el
primer año. (alambre tipo G embebido en mortero) 52
Tabla 3.14. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres
tipo A sometidos al ensayo UNE-EN 990 durante 7 y 30 días. 53
Tabla 3.15. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres
tipo E sometidos al ensayo UNE-EN 990 durante 7 y 30 días 53
Tabla 3.16. % de pérdida de peso y velocidad de corrosión de los alambres
tipo A a 7 y 30 días de exposición de acuerdo a la norma 990 54
Tabla 3.17. % de pérdida de peso y velocidad de corrosión de los alambres
tipo E a 7 y 30 días de exposición de acuerdo a la norma 990 54
Tabla 3.18. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres
tipo A sometidos al ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 7 días 54
Tabla 3.19. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres
tipo A sometidos al ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 14 días. 55
Tabla 3.20. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres
tipo A sometidos al ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 28 días. 55
Tabla 3.21. % de pérdida de peso y velocidad de corrosión de los
alambres tipo A a 7 14 y 28 días de exposición de acuerdo a la norma
UNE-EN ISO 16701. 55
Tabla 3.22. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres
tipo E sometidos al ensayo EN 16701 durante 7 días. 55
Tabla 3.23. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres
tipo E sometidos al ensayo EN 16701 durante 14 días. 56
Tabla 3.24. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres
tipo E sometidos al ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 28 días. 56
Tabla 3.25. % de pérdida de peso y velocidad de corrosión de los
alambres tipo E a 7 14 y 28 días de exposición de acuerdo a la norma
UNE-EN ISO 16701 56
Tabla 3.26. Velocidades de corrosión de los aceros tipo A y E estimadas
a 1 año. 57
Tabla 3.27 . Resultados de los ensayos de alambres tipo A y E embebidos
en mortero según la norma UNE-EN 990. 57
Tabla 3.28. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres
tipo A embebidos en mortero sometidos al ensayo UNE-EN ISO 16701
durante 28 días. 58
Tabla 3.29. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres
tipo A embebidos en mortero sometidos al ensayo UNE-EN ISO 16701
durante 56 días. 58
Tabla 3.30. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres
tipo A embebidos en mortero sometidos al ensayo UNE-EN ISO 16701
durante 90 días. 58
Tabla 3.31. % de pérdida de peso y velocidad de corrosión de los alambres
tipo A a 28 56 y 90 días de exposición de acuerdo a la norma
UNE-EN ISO 16701 59
Tabla 3.32. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres
tipo E embebidos en mortero sometidos al ensayo UNE-EN ISO 16701
durante 28 días. 59
Tabla 3.33. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres
tipo E embebidos en mortero sometidos al ensayo UNE-EN ISO 16701
durante 56 días. 59
Tabla 3.34. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres
tipo E sometidos al ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 90 días. 59
Tabla 3.35. % de pérdida de peso y velocidad de corrosión promedio de
los alambres a 28, 56 y 90 días de exposición de acuerdo a la norma
UNE-EN ISO 16701. 60
Tabla 3.36. Parámetros para estimar la velocidad de corrosión de los
alambres tipo A y E embebidos en mortero durante el primer año. 60
Tabla 3.37. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres
tipo ALZ sometidos al ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 7 días. 61
Tabla 3.38. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres
tipo ALZ sometidos al ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 14 días. 62
Tabla 3.39. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres
tipo ALZ sometidos al ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 28 días. 62
Tabla 3.40. % de pérdida de peso y velocidad de corrosión de los alambres
tipo ALZ a 7, 14 y 28 días de exposición de acuerdo a la norma UNE-EN 1670. 62
Tabla 3.41. Velocidades de corrosión del alambre tipo ALZ estimada a 1 año. 62
Tabla 3.42. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres
tipo ALZ embebidos en mortero sometidos al ensayo UNE-EN ISO 16701
durante 28 días. 63
Tabla 3.43. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres
tipo ALZ embebidos en mortero sometidos al ensayo UNE-EN ISO 16701
durante 56 días. 63
Tabla 3.44. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres
tipo ALZ sometidos al ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 90 días. 63
Tabla 3.45. % de pérdida de peso y velocidad de corrosión de los
alambres tipo ALZ embebidos en mortero a 28 56 y 90 días de exposición
de acuerdo a la norma UNE-EN 16701 64
Tabla 3.46. Parámetros para estimar la velocidad de corrosión del
alambre tipo ALZ en el primer año. 64
Tabla 3.47. Peso inicial, peso final, pérdida de peso y velocidad de corrosión
para los alambres embebidos en mortero sometidos a los ciclos definidos
en la norma UNE‐EN ISO 16701 a 28 días, sin ajuste de pH 65
Tabla 3.48. Pérdidas de masa (en %) según UNE‐EN ISO 16701 de morteros
a 28 días con y sin ajuste de pH. 65
Tabla 3.49. Velocidades de corrosión a un año para los distintos aceros 66
Tabla 3.50. Velocidades de corrosión a un año para los distintos aceros
embebidos en mortero 67
Tabla 3.51 . Categorización según ISO 9223 de los alambres tipo A, E,
G y ALZ sin recubrimiento de mortero. 68
Tabla 3.52 . Categorización según ISO 9223 de los alambres tipo A, E,
G y ALZ embebidos en el mortero 68
ÍNDICE DE FIGURAS
Fig. 1.1. fotografía de una armadura corroída 15
Fig. 1.2 . Mecanismo de la corrosión electroquímica del acero 18
Fig. 1.3 . Volúmenes relativos de los productos de la oxidación del hierro 19
Fig. 1.4 . Estados de corrosión del acero en función del tiempo 19
Fig. 1.5 . Ilustración esquemática del proceso de corrosión del acero embebido
en mortero por la acción de cloruros 22
Fig. 1.6 . Ilustración del acero corroído por picadura 22
Fig. 1.7 . Zonas de exposición del hormigón en ambiente marino 24
Fig. 2.1 . Diámetros de alambre estudiados 37
Fig. 2.2. Moldes utilizados para la fabricación de morteros 38
Fig. 2.3 . Recubrimiento de silicona de la parte exterior del alambre 39
Fig. 2.4 . a) Fase 1; b) Fase 2; Según norma UNE‐EN ISO 16701 41
Fig. 2.5 . Determinación de la masa del espécimen corroído según ISO 8407 42
Fig. 2.6 . Partes en que se divide el alambre para el cálculo del área 42
Fig.2.7. Estimación gráfica de la velocidad de corrosión a 1 año 44
Fig.3.1. Gráfica que relaciona el logaritmo del tiempo en años (eje x) con el
logaritmo de la profundidad de corrosión en µm (eje y) del alambre tipo G
embebido en mortero. 52
Fig.3.2. Gráfica que relaciona el logaritmo del tiempo en años (eje x) con el
logaritmo de la profundidad de corrosión en µm (eje y) de los alambres tipo A
y E embebidos en mortero. 60
Fig.3.3. Gráfica que relaciona el logaritmo del tiempo en años (eje x) con
el logaritmo de la profundidad de corrosión en µm (eje y) del alambre tipo
ALZ embebido en mortero. 64
Fig.3.4. Gráfica que relaciona el logaritmo del tiempo en años (eje x)
con el logaritmo de la profundidad de corrosión en µm (eje y) para los
distintos alambres sin recubrimiento de mortero. 66
Fig.3.5. Gráfica que relaciona el logaritmo del del tiempo en años (eje x)
con el logaritmo de la profundidad de corrosión en µm (eje y) para
los distintos alambres embebidos en mortero 67
Marc Querol Martí Introducción
9
INTRODUCCIÓN
La evaluación del grado y la velocidad de corrosión es un aspecto de vital importancia para
determinar la vida útil de los aceros en construcción, así como para el establecimiento de las
condiciones de uso de aceros y de elementos constructivos compuestos en los que participan
materiales mecánicos.
Existen varios procesos normalizados para la determinación, cualitativa o cuantitativa, del
grado de corrosión que un metal experimenta. Muchos de estos procesos están definidos
solamente para un uso muy restrictivo y son específicos para un tipo de metal o para un
ambiente concreto de exposición. Por ello es muy difícil comparar los resultados provenientes
de diferentes ensayos y su traslación a los escenarios de uso reales.
En esta tesina se pretende realizar un estudio exhaustivo sobre la corrosión, estudiando las
causas y efectos y planteando maneras de prevenirla.
También se plantean diferentes ensayos normalizados para la evaluación del grado y velocidad
de corrosión de diferentes materiales metálicos y su realización en el laboratorio. Los
materiales estudiados son alambres de acero, sueltos y embebidos en mortero.
Después de la realización de los ensayos se discutirán y compararán los resultados obtenidos
con el fin de estudiar la validez de una metodología común.
También se categorizará, según los criterios definidos en la norma ISO 9923, diferentes
metales y sus aleaciones, con o sin protección de mortero, ensayados según el procedimiento
establecido y se valorará la variación de corrosión debido a la presencia del recubrimiento de
mortero.
Marc Querol Martí objetivos
10
OBJETIVOS
Los objetivos generales del presente trabajo son:
� Establecer un procedimiento de ensayo común para la evaluación del comportamiento
bajo un ambiente corrosivo para metales, aleaciones y metales y aleaciones
embebidos en mortero.
� Evaluar y categorizar, según los criterios definidos en la norma ISO 9223, diferentes
metales y sus aleaciones, con o sin protección de mortero, y ensayados según el
procedimiento establecido.
� Generar y proporcionar un conjunto de datos que permita desarrollar un método
acelerado para el estudio del comportamiento bajo corrosión de diferentes materiales,
así como la estimación de su vida útil. Este método es objeto de un trabajo paralelo
realizado en la Sección de Materiales del Departamento de Ingeniería de la
Construcción llevado a cabo como Trabajo Final de Carrera por Izaskun Agirre, bajo la
dirección de la Dra. Miren Etxeberría.
Como objetivos específicos se plantean los siguientes:
� Estudiar los diferentes procedimientos normativos para la evaluación del
comportamiento frente a la corrosión de diferentes metales, aleaciones y elementos
constructivos.
� Seleccionar uno de los métodos normativos estudiados para su aplicación en diferentes
metales y en dichos metales embebidos en mortero.
� Introducir las modificaciones necesarias para poder utilizar un método común para
todos los materiales estudiados.
� Evaluar, con el método elegido, la resistencia a la corrosión de diferentes metales.
� Determinar la protección que ofrece un recubrimiento de mortero a los metales
estudiados.
Marc Querol Martí Estado del Arte
11
1. ESTADO DEL ARTE
1.1 Corrosión en aceros
1.1.1. Definición
La corrosión se define como la reacción química o electroquímica entre un material y su
entorno que provoca el deterioro del material y de sus propiedades (Botia, 1985). Otra
definición de corrosión es la dada en “Reichanschuss für Metallschutz, (1926)”. Según este
texto, corrosión es la destrucción de un cuerpo sólido causada por un ataque no provocado, de
naturaleza química o electroquímica, que se inicia en la superficie del material. De manera más
general, puede entenderse como la tendencia que tienen los materiales a buscar su forma más
estable o de menor energía interna (Smith, 1998).
1.1.2. La corrosión en los metales
La corrosión metálica aparece como resultado de reacciones electroquímicas entre la superficie
del metal y el ambiente que le rodea. En el estado elemental las energías de los metales son
más altas, y por eso existe una tendencia espontánea de los metales a reaccionar
químicamente para formar compuestos de menor energía y más estables. La mayoría de
fenómenos de corrosión son esencialmente electroquímicos e implican la presencia de una
solución acuosa (de sal, ácido o álcali) llamada electrolito en contacto con el metal. La
velocidad a la que tiene lugar la corrosión depende en alguna medida de la temperatura, de la
salinidad del fluido en contacto con el metal y de las propiedades del metal en cuestión.
Se define diferencia de potencial como la diferencia de voltaje entre dos puntos, equivalente al
trabajo que se necesita para transferir una unidad de carga desde un punto de referencia a otro
determinado. El alcance de la corrosión depende de la afinidad química entre electrolito y
metal también llamada diferencia de potencial (Thomas, 1994).
La combinación de dos conductores eléctricos, llamados electrodos, sumergidos en un
electrólito se denomina pila galvánica. La pila convierte la energía química en energía eléctrica.
Al unir los electrodos con un conductor se establece una corriente eléctrica desde el polo
positivo (cátodo) hacia el polo negativo (ánodo).
Para determinar la diferencia de potencial es preciso establecer una referencia como cero
arbitrario de la escala de potenciales. Se toma la semipila de hidrógeno en condiciones
estándar (1M, 1 atm de presión y 298K de temperatura) como cero de la escala de potenciales:
�� � 2�� � �2��. [1]
Los valores del potencial de corrosión de diferentes materiales medidos respecto a la semipila
de hidrógeno están tabulados. En la tabla 1.1, se muestran algunos de ellos, referidos siempre
Marc Querol Martí Estado del Arte
12
a metales cuya superficie está libre de capa de óxido. Los valores numéricos indican el voltaje
de la pila formada por cualquier electrodo o semirreacción y el electrodo de hidrógeno. El signo
positivo indica que la reacción es de reducción (ganancia de electrones) mientras que el
negativo indica que la reacción es de oxidación (pérdida de electrones). Cuanto mayor sea el
potencial de corrosión, más acentuada será la tendencia del electrodo a reducirse y mayor será
su poder oxidante.
Tabla 1.1. Potencial electródico (Thomas, 1994; Gómez de León,2004)
Reacción de oxidación Potencial (V) Reacción de oxidación Potencial (V)
� �� � 3�� 1,45 �� � 2�� � 2�� 0
� � ��� � 2�� 1,20 � � ��� � 2�� -0.13
� 4��� � ���� � 3�� 0.99 �� � ���� � 2�� -0.14
� � �� � �� 0.79 �� � ���� � 2�� -0.25
���� � ���� � �� 0.77 �� � ���� � 2�� -0.44
� � �� � �� 0.52 �� � ���� � 2�� -0.763
� � ��� � 2�� 0.34 � � ��� � 3�� -1.662
� � ��� � ��� � �� 0.22 �� � ��� � �� -3.10
En condiciones estándar para una reacción en la que se oxida un metal M1 y se reduce un
metal M2 (�1�� ��2!" #�1!" ��2�� $, la diferencia de potencial total que se tiene entre
electrodos de pila será:
%& ' %�& ( %)
& [2]
Según las leyes de la termodinámica, para que la reacción se produzca espontáneamente, %&
debe ser positivo. La expresión anterior no contempla el efecto de la temperatura ni de la
concentración de las disoluciones puesto que se imponen condiciones estándar. Si se tienen
en cuenta estos factores la diferencia de potencial se puede calcular mediante la ecuación de
Nerst.
∆% ' +%�& ( %)
&$,-
./log
345678
349678
[3]
Donde R es la constante de los gases; n es el número de electrones intercambiados en el
proceso; F es la constante de Faraday (96485,309 C :;��)); 3�).�8 y 3��
.�8 la concentración
iónica molar de cada disolución; y T la temperatura absoluta.
Marc Querol Martí
No todos los materiales tienden a corrosionarse (actuación anódica) y dentro de los que se
corrosionan existen algunos más propensos a la corrosión. La serie galvánica constituye una
clasificación de las actividades relativas de los diferentes metales
frecuente en un medio dado. En la tabla siguiente se recoge la serie galvánica en agua de mar.
Los metales están ordenados según su actividad catódica y anódica siendo el primero el
menos propenso a la corrosión y el último el que más (
Tabla 1.2. Serie galvánica en agua de mar (Gómez de León, 2004)
Platino
Oro
Grafito
Titanio
Plata
Acero inoxidable (pasivo)
Níquel (pasivo)
Bronce
Cobre
Latón
Níquel(activo)
Estaño
Plomo
Hierro forjado
Hierro Dulce
Aleaciones de aluminio
Cadmio
Zinc
Magnesio
1.1.3 Factores que intervienen en la corrosión
1.1.3.1 Factores Internos
El origen de la corrosión puede venir de diferentes heterogeneidades en la
capaces de crear una diferencia de potencial en la misma. Los principales causantes de
heterogeneidades son (Gómez de León, 2004):
• Impurezas en la matriz metálica: Es la inclusión de diferentes compuestos químicos
dentro del metal.
• Partículas contaminantes en la superficie: La superficie puede ser contaminada por
ejemplo durante el laminado por el uso
13
No todos los materiales tienden a corrosionarse (actuación anódica) y dentro de los que se
corrosionan existen algunos más propensos a la corrosión. La serie galvánica constituye una
clasificación de las actividades relativas de los diferentes metales y aleaciones de uso
frecuente en un medio dado. En la tabla siguiente se recoge la serie galvánica en agua de mar.
Los metales están ordenados según su actividad catódica y anódica siendo el primero el
menos propenso a la corrosión y el último el que más (Gómez de León, 2004).
erie galvánica en agua de mar (Gómez de León, 2004)
Acero inoxidable (pasivo)
Inactividad Creciente (catódicos)
Actividad creciente (anódicos)
1.1.3 Factores que intervienen en la corrosión
El origen de la corrosión puede venir de diferentes heterogeneidades en la superficie metálica
capaces de crear una diferencia de potencial en la misma. Los principales causantes de
heterogeneidades son (Gómez de León, 2004):
Impurezas en la matriz metálica: Es la inclusión de diferentes compuestos químicos
tículas contaminantes en la superficie: La superficie puede ser contaminada por
ejemplo durante el laminado por el uso de rodillos sucios, sufriendo golpes con otros
Estado del Arte
No todos los materiales tienden a corrosionarse (actuación anódica) y dentro de los que se
corrosionan existen algunos más propensos a la corrosión. La serie galvánica constituye una
y aleaciones de uso
frecuente en un medio dado. En la tabla siguiente se recoge la serie galvánica en agua de mar.
Los metales están ordenados según su actividad catódica y anódica siendo el primero el
Gómez de León, 2004).
Inactividad Creciente (catódicos)
Actividad creciente (anódicos)
superficie metálica
capaces de crear una diferencia de potencial en la misma. Los principales causantes de
Impurezas en la matriz metálica: Es la inclusión de diferentes compuestos químicos
tículas contaminantes en la superficie: La superficie puede ser contaminada por
rodillos sucios, sufriendo golpes con otros
Marc Querol Martí Estado del Arte
14
metales durante el transporte o roces con herramientas de trabajo durante el
almacenamiento.
• Uniones bimetálicas: Piezas formadas por metales distintos en contacto directo entre
sí.
• Discontinuidades en los recubrimientos: La presencia de una discontinuidad puede ser
el origen de una pila de corrosión entre el metal y el recubrimiento
• Regiones de metal sometidas a tensión y deformación elástica: Las regiones sometidas
a tensiones tienen tendencia a comportarse más anódicamente ya sea por la
deformación de la estructura cristalina o la aparición de grietas en la superficie del
metal.
1.1.3.2. Factores Externos
Entre los factores externos con más influencia en el proceso corrosivo destacan la
temperatura, la presión y la composición del agua o fluido en contacto con el metal (Terán
et al, 2004).
Así, al incrementar la temperatura aumenta tanto la probabilidad como la velocidad de
corrosión. Esto se explica porque al proporcionar una mayor energía cinética a los átomos
del material se facilita la ruptura de enlaces para formar otros nuevos. Por otro lado un
aumento de presión equivale a un aumento de la concentración del agente corrosivo en la
superficie metálica (Gómez de León, 2004).
El medio en contacto con el material juega un papel trascendental en la corrosión. En agua
y disoluciones acuosas se debe tener en cuenta los diferentes factores (Feliu, 1991):
• Efecto del pH: Se sabe que la acidez del medio influye en la velocidad de corrosión. La
mayoría de metales utilizados en la construcción experimentan una aceleración de la
corrosión en medios ácidos. En medios neutros esta velocidad de corrosión se
mantiene pequeña y constante mientras que en medios básicos el comportamiento
depende del metal. La mayoría de ellos, en medio básico y con presencia de oxígeno
sufren un incremento en la velocidad de corrosión.
• Oxígeno y otros gases disueltos: El oxígeno es necesario para que haya corrosión en
medios neutros y básicos. A mayor agitación del medio que envuelve el metal, mayor
será el contenido de oxígeno disuelto y por consiguiente aumentará la velocidad de
corrosión. Otros gases que afectan a la corrosión son el cloro, el amoníaco y el dióxido
de carbono.
• Dureza: Las aguas con presencia de iones �<�� y ���� son menos corrosivas porque
son capaces de formar capas protectoras de carbonato sobre la superficie del metal.
• Presencia de sales: La presencia de sales en el agua aumenta la velocidad de
corrosión debido a un aumento de la conductividad. Dentro de este grupo destaca el
agua de mar, cuya corrosividad viene determinada por muchos factores pero
Marc Querol Martí Estado del Arte
15
principalmente por la concentración de sal y acceso de oxígeno a la estructura
metálica.
Fig. 1.1. Fotografía de una armadura corroída (www.e-construccion.cl; 29 marzo 2011)
1.1.4 Pérdidas económicas producidas por la corrosi ón
La mayor problemática de la corrosión es la destrucción del metal al que afecta. Los ataques
por corrosión pueden causar disminución de la resistencia mecánica, fugas en conductos y
muchos otros efectos que pueden comprometer la estabilidad de la estructura y la seguridad
de las personas. Desde el punto de vista económico, las pérdidas se pueden clasificar en
directas e indirectas. Las pérdidas directas son las que afectan de manera inmediata cuando se
produce el ataque. Estas se pueden clasificar en varios tipos también, de los cuales los más
importantes son el coste de las reparaciones, las sustituciones de los equipos deteriorados y
los costes por medidas preventivas. Las pérdidas indirectas se consideran todas las derivadas
de los fallos debidos al ataque por corrosión. Las principales son la detención de la producción
debida a las fallas y las responsabilidades por posibles accidentes (Uhlig, 1970).
Estudios económicos mundiales han demostrado que el coste global de la corrosión alcanza
valores del 4-5% del PIB en los países industrializados. Estos estudios también predicen que el
20-25% de este coste podría haberse evitado usando la tecnología existente de control de
corrosión (Bhaskaran et al, 2005).
En 1971, se presentó el informe Hoar. Este informe mostraba de qué manera podrían reducirse
los gastos de cada país si se utilizaran los conocimientos disponibles de una mejor manera.
Aunque los datos sean probablemente obsoletos, dan una idea de la magnitud de los costes.
Un resumen de dicho informe es el siguiente:
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16
Tabla 1.3. Resumen de los datos del informe Hoar (1971)
Industria o sector
Coste estimado
(miles de millones de
dólares)
Ahorro potencial
estimado
(miles de millones de
dólares)
Ahorro
%
Construcción 190 38 20
Alimentación 30 3,04 10,1
Ingeniería en general 83,6 26,6 31,8
Agencias y dptos.
gubernamentales 41,8 15,2 36,4
Marina 212,8 41,8 19,6
Refino del metal y
semielaborados 11,4 1,52 13,3
Petróleo y productos
químicos 136,8 11,4 8,3
Energía 45,6 19 41,7
Transporte 266 76 28,6
Agua 19 3,04 16
TOTAL 1.037 235.6 22,7
Como puede extraerse del informe Hoar, los sectores de transporte, marina y construcciones
son los de mayores costes, debido al fuerte impacto de la intemperie y el agua de mar sobre la
corrosión en los metales. Los costes del sector ingeniería no son tan altos pero es de destacar
el ahorro potencial que, en proporción, es considerable.
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17
1.2. Corrosión del acero embebido en mortero u horm igón.
1.2.1 Consideraciones Iniciales
Como es sabido, el hecho de reforzar el mortero o el hormigón con barras de acero nos
proporciona una resistencia y ductilidad añadida. A su vez, un recubrimiento de hormigón o
mortero nos proporciona un alto grado de protección del acero frente a la corrosión. En el
ambiente fuertemente alcalino proporcionado por el mortero o el hormigón (con pH>13,5) el
acero permanece pasivado. Se denomina pasivación (Schönbein, 1836) a la formación sobre el
metal de una capa superficial que inhibe o ralentiza las reacciones posteriores del metal. Con la
pasivación conseguimos que el metal sea mucho menos reactivo ya que se comporta como si
tuviera un potencial electroquímico más noble (es decir, con menor tendencia a la oxidación).
En el hormigón el volumen del material corrosionado es mayor que el metal en buen estado
produciendo zonas de presión que tiende a expandirse y a fisurarse (Caré, 2007). El grado de
corrosión puede incrementar el deterioro del hormigón, el acero, o ambos produciendo una
disminución de la resistencia inesperada con sus correspondientes problemas (Fang et al,
2003). En vista al deterioro de muchas estructuras debido a su prolongada exposición al medio
ambiente y sus agentes, se puede constatar que la corrosión es una de las principales causas
de la limitada vida de las estructuras (Kapasny, 1993). Esta corrosión es debida a agentes
nocivos provenientes del medio ambiente. El peor de todos estos agentes nocivos son los
cloruros contenidos ya sea en agua de mar o en ciertas sales. Bajo un ataque de cloruros la
capa pasivadora del acero es atacada e incrementan las zonas despasivadas y la corrosión.
1.2.2 Mecanismo de corrosión del acero embebido en mortero
En el acero embebido en mortero la superficie del metal funciona como un electrodo mixto
compuesto por ánodos y cátodos conectados eléctricamente por el mismo cuerpo del material.
El agua contenida en los poros del hormigón o mortero funciona como un medio acuoso
formando el electrolito, por lo tanto tenemos todas las partes necesarias para que se forme
corrosión (Hansson, 1984).
En el proceso de corrosión de una armadura en hormigón armado, las reacciones que se llevan
a cabo son las siguientes:
Fe → Fe2+ + 2e- oxidación (ánodo)
O2 + 2H2O + 4e- → 4OH- reducción (cátodo) [4]
2Fe + O2 + 2H2O → Fe2+ + 4OH-+2Fe(OH)2 2Fe2O3·H2O
La reacción anódica es el proceso de oxidación que tiene como consecuencia la formación del
óxido y la disolución del metal. La reacción catódica en cambio es el proceso por el que se
reduce el oxígeno disuelto formando iones hidróxido.
Marc Querol Martí Estado del Arte
18
Fig. 1.2 . Mecanismo de la corrosión electroquímica del acero (Thomas, 1994)
Dependiendo de la presencia de agentes agresivos y la existencia de un potencial
electroquímico apropiado en la superficie del acero, las reacciones anódicas en medios con pH
acido o neutro van a ser las siguientes (Ahmad,2003):
3�� � 4��= � ���=� � 8�� � 8�� [5]
2�� � 3��= � ���=� � 6�� � 6�� [6]
�� � 2��= � ���=�� � 3�� � 2�� [7]
�� � ���� � 2�� [8]
Las posibles reacciones catódicas dependen de la cantidad de oxigeno disuelto y del pH en la
superficie del acero. Las más comunes son:
2��= � =� � 4�� � �� [9]
2�� � 2�� � �� [10]
La corrosión de la armadura actúa perjudicialmente en dos sentidos. Por un lado consume la
misma armadura disminuyendo la capacidad resistente de la estructura. Por otro lado, como
podemos observar en la figura 1.3, los productos de la corrosión que se obtienen representan
un incremento de volumen en relación al hierro no oxidado (Bazant, 1979). Este incremento de
volumen provoca la aparición de fisuras y grietas en el hormigón y facilita la entrada de nuevos
agentes agresores al interior de la matriz, favoreciendo los posteriores procesos de deterioro
del material.
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19
Fig. 1.3 . Volúmenes relativos de los productos de la oxidación del hierro (Thomas, 1994)
Diferentes modelos conceptuales han sido propuestos para describir este proceso de corrosión.
Según Tuutti (1982), bajo condiciones naturales, la corrosión en el acero incluye dos estados
diferenciados. El primer estado, también llamado de iniciación sucede cuando los agentes
agresivos penetran el mortero pero sin despasivar el acero. En el segundo estado, o estado de
propagación, el acero pierde la capa pasivadora de la superficie y el proceso de corrosión se
acelera oxidando al acero. Como se ha citado anteriormente éste óxido tiende a aumentar el
volumen del acero fisurando a su vez el mortero.
Fig. 1.4 . Estados de corrosión del acero en función del tiempo (Tuutti,1982).
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20
1.2.3 Factores que intervienen en la corrosión
1.2.3.1 Factores Internos Los factores internos que intervienen en la corrosión del acero embebido en mortero u
hormigón son también los mencionados en el apartado 1.1.3.1. En este apartado se nombran
los factores que tienen características específicas a causa de la presencia del mortero u
hormigón.
• Contenido de cemento: El contenido de cemento no solamente afecta a la resistencia
de la estructura sino que juega un papel fundamental en la durabilidad. Una mala
proporción en la mezcla puede producir una mala consolidación del mortero formando
huecos que ayudan a la penetración y difusión de agentes contaminantes. Un hormigón
con poco contenido de cemento carecerá de plasticidad y no se formará la capa pasiva
en la superficie del acero. Por eso es importante mantener un mínimo de cemento
(Ahmad, 2003). Según Verbeck (1991), se recomienda un mínimo de 350-375
Kg/:�para estructuras expuestas a ambiente marino.
• Consolidación y ratio agua cemento: Un hormigón bien consolidado y con un ratio
agua/cemento (a/c) bajo tiene una menor permeabilidad lo que minimiza la penetración
de agentes agresivos como los cloruros, el dióxido de carbono, etc. La profundidad de
penetración de los cloruros aumenta con el aumento de la relación a/c. Lo mismo pasa
con la profundidad de la carbonatación (Jaegermann, 1990). Por ello es necesario
controlar que los materiales que se van a utilizar durante la fabricación del mortero no
contengan cloruros y que los contenidos de la mezcla (relación a/c y contenido de
cemento) sean apropiados.
• Grosor de recubrimiento: Un buen grueso de hormigón o mortero recubriendo el acero
nos reducirá la penetración de agentes agresivos y a su vez reducirá la corrosión
(Rasheeduzzafar et al, 1986). Dependiendo del ambiente al que este expuesta la
estructura y su vida útil, la EHE (2008) nos recomienda unos recubrimientos mínimos a
considerar (Tabla 1.4).
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21
Tabla 1.4. Recubrimientos mínimos (mm) para las clases generales de exposición I II
Clase de
exposición
Tipo de cemento Resistencia
característica
del hormigón
(N/@@A)
Recubrimiento mínimo (mm)
según vida útil de proyecto
50 años 100 años
I Cualquiera BCD E 25 15 25
II a CEM I 25 G BCD H 40 15 25
BCD E 40 10 20
Otros tipos de cemento o en
el caso de hormigón con
adiciones
25 G BCD H 40 20 30
BCD E 40 15 25
II b CEM I 25 G BCD H 40 20 30
BCD E 40 15 25
Otros tipos de cemento o en
el caso de hormigón con
adiciones
25 G BCD H 40 25 35
BCD E 40 20 30
• Proceso constructivo: El proceso constructivo (curado, compactación) debe asegurar la
formación de la mínima porosidad
• Esfuerzos: La presencia de esfuerzos estructurales en el acero, ya sean de carácter
estático o cíclico, crea diferencias de potencial en diferentes puntos de la superficie del
acero causando, a su vez, la formación de celdas de corrosión (Mozer et al, 1965).
1.2.3.2 Factores Externos. A parte de los factores explicados en el apartado 1.1.3.2, existen otros factores externos debido
a la presencia de mortero y hormigón:
• Presencia de oxígeno disuelto al nivel del acero: La presencia de oxígeno disuelto
tiende a formar iones =�� que incrementan la capa de óxido e hidróxido en la
superficie del acero.
• Temperatura: Un aumento de temperatura puede tener dos efectos contradictorios. Es
cierto que si se incrementa la temperatura, las velocidades de las reacciones van a
aumentar. No obstante este incremento de temperatura disminuye la solubilidad del
oxigeno disminuyendo a su vez el grado de corrosión (Mozer et al, 1965).
• Carbonatación y entrada de contaminantes ácidos: El efecto de la carbonatación y la
entrada de algunos ácidos es importante porque reduce el pH del hormigón. La bajada
del pH destruye la capa pasivadora del acero y acelera el proceso de corrosión como
se ha explicado en el apartado 1.1.3.2. (Berkely, 1990).
• Presencia de cloruros: La presencia del ion cloruro despasiva el acero causando la
disolución del metal en la zona activa o ánodo. A su vez el acero dispone de zonas
Marc Querol Martí Estado del Arte
22
pasivas o cátodo, donde el oxigeno se reduce. La presencia de las dos zonas produce
una diferencia de potencial causando corrosión (Rengaswamy,1987).
El mecanismo de corrosión en presencia de cloruros queda descrito mediante las
siguientes reacciones:
Fe + 3Cl-→ FeCl3- + 2e- oxidación (ánodo)
O2 + 2H2O + 4e- → 4OH- reducción (cátodo) [11]
FeCl3- + 2OH- → Fe(OH)2 + 3Cl-
Según este mecanismo, los cloruros no se consumen en el proceso global, sino que se
regeneran y quedan libres para continuar la reacción en el mismo sitio. Esta es la
causa de la forma característica que adopta la corrosión por cloruros y que se conoce
como corrosión por picadura.
Fig. 1.5 . Ilustración esquemática del proceso de corrosión del acero embebido en mortero por
la acción de cloruros (Hansson, 1984).
Fig. 1.6 . Ilustración del acero corroído por picadura (verosanhue.blogspot.com; 12 Marzo 2011)
Marc Querol Martí Estado del Arte
23
Tabla 1.5 . Riesgo de corrosión por cloruros (Ahmad, 2003).
Cloruros contenidos en el
hormigón (en relación al % de
cemento)
Condición del hormigón en
contacto con el acero Riesgo de corrosión
Menos del 0,4 %
Carbonatado Alto
Hormigón no carbonatado con
un contenido inferior al 8% de
�� en el cemento.
Moderado
Hormigón no carbonatado con
un contenido superior al 8% de
�� en el cemento.
Bajo
0,4%-1% Carbonatado Alto
Hormigón no carbonatado con
un contenido inferior al 8% de
�� en el cemento.
Alto
Hormigón no carbonatado con
un contenido superior al 8% de
�� en el cemento.
Moderado
Más de 1% En todos los casos Alto
En ambiente marino además de la presencia de cloruros tenemos otros agentes nocivos que
afectan a la corrosión. Entre estos agentes nocivos hay el �=� que provoca un descenso del pH
y los sulfatos que reaccionan formando etringita, aumentando el volumen del hormigón y
provocando fisuras que merman a su vez la protección que el hormigón nos ofrece frente a la
corrosión. Otro aspecto a tener en cuenta en la corrosión son los microorganismos que se
encuentran en el mar. Estos microorganismos pueden acelerar la corrosión del acero ya sea
mediante la creación de medio ácido al metabolizarse o afectando al recubrimiento. Como se
muestra en la figura 1.7 una estructura sometida a ambiente marino puede presentar diferentes
zonas de exposición que determinaran las diferentes causas de agresión al hormigón
afectando a la corrosión del acero.
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24
Fig. 1.7 : Zonas de exposición del hormigón en ambiente marino (Thomas, 1994).
En la zona de atmósfera marina tendremos corrosión por cloruros. En la zona de salpicaduras
a parte de la corrosión por cloruros se debe tener en cuenta la erosión del hormigón por el
impacto del oleaje. En la zona de mareas se suma a los factores anteriores el efecto del
crecimiento de microorganismos y el ataque químico por sulfatos. Finalmente en la zona
sumergida tendremos todos los factores anteriores a parte de una baja difusión del oxígeno
debido a la saturación del hormigón.
1.2.4. Medidas preventivas y de reparación
Los métodos de prevención tienen por finalidad prolongar la vida útil de los materiales con el fin
de asegurar la vida prevista en una estructura. El concepto de vida útil expresa el periodo de
tiempo durante el cual una estructura mantiene sus requisitos mínimos de seguridad,
estabilidad y funcionalidad por los que ha sido proyectada, sin ningún coste inesperado de
mantenimiento o reparación. Según Gómez de León (2004) los métodos genéricos de
protección frente a la corrosión pueden clasificarse de la siguiente manera:
1. Adecuación de los materiales
2. Consideraciones en el diseño
3. Protecciones catódicas y catódicas por ánodos de sacrificio.
4. Aplicación de recubrimientos protectores
1.2.4.1 Adecuación de los materiales.
El paso previo a cualquier otro método de protección es la correcta selección de los materiales,
con el fin de adecuarlos a la aplicación y al medio que estarán expuestos. Cada metal o
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25
aleación tiene diferentes comportamientos según el medio. Así por ejemplo, se aconseja utilizar
aleaciones de níquel y cromo en medios ácidos y titanio en medios muy oxidantes.
1.2.4.2 Consideraciones en el diseño.
Existen unos elementos clave a considerar en el diseño de estructuras de acero embebido en
hormigón y que es preciso tener en cuenta al realizar un proyecto, con el fin de prevenir los
futuros problemas inducidos por la corrosión:
• Reducir las tensiones mecánicas donde sea posible.
• Evitar las uniones bimetálicas interponiendo arandelas o juntas aislantes así como la
humedad en las mismas.
• Utilizar metales de potenciales similares.
• Evitar que en el diseño aparezcan zonas o puntos con concentraciones de líquidos.
• Evitar zonas con alto gradiente térmico.
• Prever la instalación de dispositivos y sistemas de seguridad que permitan controlar los
niveles de corrosión existentes.
1.2.4.3 Protección catódica
La protección catódica es el método más efectivo de cuantos existen para conseguir una
protección frente a la corrosión. Mediante la protección catódica puede detenerse completa y
permanentemente la corrosión sobre una superficie metálica y a veces incluso revertir el
proceso (Gómez de León, 2004). En las estructuras de hormigón armado la protección catódica
es un método efectivo para las estructuras afectadas por cloruros como las que están
expuestas en ambientes marinos o las que sufren ataques de sales (Bertolini et al, 2003).
Ésta protección consiste en la aplicación de un corriente eléctrico de densidad entre 5 y 20
::�J en el acero. Con esta corriente se consigue que el acero que se comporta
anódicamente y se corroe tienda a comportarse catódicamente, es decir, desplazamos el
equilibrio de la reacción con el propósito de reducir la corrosión a valores inapreciables (Page,
1997).
La intensidad de corriente necesaria para proteger el acero también puede obtenerse, sin
necesidad de una fuente de alimentación externa, uniendo el metal eléctricamente a otro metal
con un potencial de reducción más negativo. En este caso se forma otra reacción donde el
acero hará de cátodo y el otro metal de ánodo. A este tipo de metal se le denomina ánodo de
sacrificio ya que se consumirá y se corroerá para proteger el acero.
Las principales aplicaciones de la protección catódica se encuentran en la construcción naval,
en la protección de tuberías y canalizaciones sumergidas o enterradas y en la protección de
estructuras metálicas y armaduras en hormigón armado.
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26
El principal inconveniente de los sistemas de protección catódica es la posibilidad de que la
introducción de una corriente eléctrica a la estructura pueda tener efectos negativos en ésta
(Elsener et al, 1993).
1.2.4.4 Aplicación de recubrimientos protectores.
Los recubrimientos que se aplican sobre las superficies metálicas para protegerlas de la
corrosión deben tener unas ciertas características como impermeabilidad, adherencia y baja
conductividad eléctrica. Según Gómez de León (2004), pueden clasificarse básicamente en
tres grupos: Recubrimientos metálicos, recubrimientos inorgánicos, recubrimientos orgánicos.
1.2.4.4.1 Recubrimientos metálicos
Todos los recubrimientos metálicos son, en cierta medida, porosos. Esta porosidad hace que
deba prestarse especial atención a la calidad del recubrimiento y al transporte o utilización de
las piezas afectadas.
En el caso que se utilicen como recubrimiento metales con un potencial de reducción más
negativo que el del metal a proteger, la presencia de poros provoca la aparición de pilas de
acción local en las que el metal base queda protegido catódicamente mientras que el metal del
recubrimiento es quien sufre la corrosión.
Los metales más utilizados como recubrimiento protector son el níquel, el plomo, el zinc, el
estaño y el aluminio.
En la tesina realizada a parte de acero se ha estudiado acero galvanizado.
La galvanización es un procedimiento de protección del acero frente a la corrosión, mediante el
cual el acero se recubre con zinc para evitar su oxidación. El proceso incluye la inmersión de
las piezas de hierro y acero en zinc fundido (a una temperatura de unos 450ºC). Mediante una
reacción metalúrgica entre el hierro y el zinc se forman una serie de aleaciones de zinc-hierro
que crean una fuerte unión entre el acero y el recubrimiento. La duración típica de la inmersión
es de unos cuatro o cinco minutos, pero puede ser mayor en el caso de las piezas pesadas que
tiene una elevada inercia térmica o cuando es necesario que el zinc penetre en las piezas o
construcciones huecas.
La vida y durabilidad del acero aumentan sensiblemente cuando se recubren con zinc. No hay
ningún otro material que pueda proporcionar al acero una protección tan eficiente y económica.
Si se deja el acero sin proteger, se corroerá en casi cualquier ambiente. Los recubrimientos de
zinc detienen la corrosión del acero de dos maneras: mediante una barrera física y mediante
protección electroquímica (Woolley, 2005).
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27
1.2.4.4.2 Recubrimientos inorgánicos.
Los recubrimientos inorgánicos más importantes son los esmaltes vítreos, los revestimientos de
vidrio y los esmaltes de porcelana. Los esmaltes vítreos ofrecen una protección muy buena
frente a la corrosión, en parte, gracias a su impermeabilidad al agua y oxígeno. Su principal
inconveniente es su escasa resistencia mecánica y su fragilidad frente a golpes o cambios de
temperatura (Gómez de León, 2004).
1.2.4.4.3 Recubrimientos orgánicos.
Constituyen, desde el punto de vista cuantitativo, el principal tipo de recubrimiento. Son
recubrimientos orgánicos las pinturas y barnices (mezclas líquidas de partículas insolubles
suspendidas en un vehículo orgánico), las lacas (resinas disueltas en un disolvente volátil que
en evaporarse permite la formación de una capa protectora) y todo tipo de recubrimientos
plásticos como el polietileno, teflón, neopreno y vinilo (Elsener et al, 1993).
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28
1.3. Medidas de evaluación y cuantificación de la c orrosión
1.3.1 Medidas electroquímicas
La información sobre el estado de la corrosión en estructuras de hormigón armado se obtiene
basándose en tres parámetros de medida: potencial de corrosión o half-cell potencial (%C!��),
resistividad del hormigón (ρ) e intensidad de corriente (KC!��) (Ahmad, 2003).
• Potencial de corrosión: El potencial de corrosión (mV) se mide en múltiples puntos del
metal y se usa como un índice cualitativo para predecir si el metal tiene tendencia a
corroerse o no. Con la medida del potencial de corrosión se puede saber que partes de
la estructura actúan como parte anódica (tendiendo a la corrosión) y catódica
(manteniéndose pasiva). La interpretación de este tipo de ensayos viene definida en la
norma ASTM C876 del organismo de normalización de Estados Unidos.
• Resistividad del hormigón: La corrosión en una estructura de hormigón armado es
directamente proporcional a la suma de los corrientes eléctricos que se forman en la
zona anódica y que fluyen a través del hormigón hacia la zona catódica. Es por eso
que la resistividad del hormigón (ohm.cm) juega un papel trascendental para
determinar la magnitud de la corrosión. En la tabla 1.6 se observa la relación entre
probabilidad de corrosión y resistividad del hormigón (Bungey, 1989).
Tabla 1.6 : Interpretación de la relación entre resistividad y probabilidad de corrosión
(Bungey, 1989).
Resistividad (ohm.cm) Probabilidad de corrosión sig nificativa.
< 5000 Muy alta
5000-10000 Alta
10000-20000 Moderada
>20000 Baja
• Intensidad de corriente: Mediante la medida de la intensidad de corriente (Amp/L:�) se
obtiene una idea cualitativa de la corrosión global de la estructura. Según Rodríguez et
al (1994) bajo una intensidad de corriente del orden de 10�M a 10�NAmp/L:� se
observa un estado bajo de corrosión mientras que para intensidades del orden de 10�O
a 10�PAmp/L:� el grado de corrosión es alto.
1.3.2 Métodos físicos
Los métodos físicos más comunes para evaluar la corrosión son los siguientes:
Marc Querol Martí Estado del Arte
29
• Inspección visual: La inspección visual nos permite la detección de oxidación en los
anclajes y zonas adyacentes. La presencia de áreas fisuradas en el hormigón puede
ser un claro indicio de las zonas más propensas a la corrosión. En casos de evidencia
de notable corrosión o perdidas mecánicas del acero, en estructuras pretensadas,
puede extraerse algún cordón como muestra representativa, para realizar un ensayo
visual con el fin de detectar corrosión o picaduras en el acero y realizar ensayos para
determinar sus características mecánicas (HIT, 2008).
• Radiografía y técnicas nucleares: El más utilizado es la radiografía con rayos X o rayos
gamma. El método consiste en emitir radiaciones con una fuente desde un lado de la
superficie de ensayo y colocar una película fotográfica al otro lado. La energía recogida
en la película es función de la densidad del medio que atraviesa, por tanto son útiles
para determinar la posición de armaduras, espesores o características físicas y
químicas que afectan directamente a la corrosión. El principal inconveniente de este
método es que la estructura debe ser accesible por los dos lados y la sección debe
tener un espesor inferior a un metro (HIT, 2008).
• Pérdida de peso y grosor: Un método para evaluar la corrosión que nos permite su
cuantificación es la medida de pérdida de peso y grosor. El elemento corroído pierde
peso y grosor debido al resultado de la corrosión.
1.3.3 Velocidad de corrosión
La determinación de la intensidad (en µA/L:�) con la que se está produciendo el proceso de
corrosión de armaduras embebidas en hormigón, permite conocer el estado de corrosión en
que se encuentra la estructura, identificando las zonas activas y pasivas de la misma, y
cuantificar la velocidad (en µm/año) de avance del proceso de corrosión en el momento y en la
zona de la medida. Se sabe que un Ampere equivale a un culombio/segundo y que un
culombio en nuestro caso es lo mismo que un equivalente en gramo de hierro (27,8g).
Efectuando el cambio de unidades se puede expresar la intensidad de corriente en términos de
g/(L:�.dia). Finalmente dividiendo entre la densidad (7,86 g/ L:�) se obtiene la velocidad de
corrosión. La normativa ISO 9223 proporciona como determinar la corrosividad ambiental en
función de la velocidad de corrosión determinada en un espécimen metálico estándar. Éstos
resultados se exponen en la tabla 1.7 en el apartado 1.4.2.2.
Marc Querol Martí Estado del Arte
30
1.4. Ensayos normalizados de corrosión.
1.4.1 Consideraciones previas.
Una de las cuestiones fundamentales en el estudio de corrosión es cómo se determina ésta.
Para ello existen varios ensayos normalizados por diferentes organismos oficiales. Aunque la
normalización de ensayos es de gran utilidad, pues lo que proporciona un marco de
comparabilidad de resultados, no dejan de estar exentes de ciertos inconvenientes:
• Dificultad de correlación de resultados del ensayo con los de la realidad.
• Dificultad de transposición de escalas temporales.
• Dificultad de comparar resultados obtenidos con diferentes normas.
En este apartado se explican los principales métodos de evaluación de la corrosión, como se
realiza el ataque en los ensayos y cómo se categorizan los resultados. Finalmente se nombran
algunos de los múltiples ensayos normalizados relacionados con la corrosión.
1.4.2 Parámetros a tener en cuenta en los ensayos
1.4.2.1 Tipos de Ataque
Para determinar el tipo de ataque óptimo es necesario conocer a priori el ambiente al que el
metal está expuesto. Sobre la base de ensayos en el laboratorio, se pueden llegar a establecer
las condiciones ambientales más fielmente parecidas a la realidad y, por tanto, estudiar el
comportamiento de un metal o varios metales en este medio. Los principales tipos de ataque
son:
• Vaporación salina intermitente alternada con ciclos de humedad: El ensayo se realiza
en una cámara climática dónde se pueden programar humedades y temperaturas. Éste
método se utiliza en el ensayo UNE-EN ISO 16701.
• Inmersión alternada en soluciones ácidas y secado más ciclos de temperaturas
alternadas: El ensayo se efectúa manualmente utilizando estufas para controlar los
ciclos de temperatura alternada. Éste método se utiliza en el ensayo UNE-EN 990.
1.4.2.2 Evaluación
Uno de los métodos más utilizados, por su sencillez y porque permite la cuantificación del
fenómeno, es el de medida de la pérdida de peso. Como su nombre indica, este método
consiste en determinar la pérdida de peso que ha experimentado un determinado metal o
aleación en contacto con un medio corrosivo. El procedimiento se especifica detalladamente en
el apartado 2.4. A partir de la pérdida de peso se puede hallar fácilmente la velocidad de
corrosión como se especifica en el apartado 2.6.
Marc Querol Martí Estado del Arte
31
Otros métodos para evaluar la corrosión son mediante la dimensión de la superficie corroída y
la intensidad de corriente.
Cómo se ha comentado en el apartado 1.3.3 la norma ISO 9223 nos proporciona una
estimación del ambiente al que se encuentra expuesta la estructura dependiendo de la
velocidad de corrosión y del metal en cuestión. Los resultados vienen recogidos en la tabla
siguiente:
Tabla 1.7 : Velocidades de corrosión del primer año de exposición para diferentes metales y
categorías de ambiente (ISO 9223)
Velocidad de corrosión QC!�� ( µm/año)
Categoría del
ambiente Acero al carbono Zinc Cobre Aluminio
C1 QC!��≤ 1,3 QC!��≤ 0,1 QC!��≤ 0,1 negligible
C2 1,3 <QC!�� ≤ 25 0,1 <QC!�� ≤ 0,7 0,1 <QC!�� ≤ 0,6 QC!�� ≤ 0,07
C3 25 <QC!�� ≤ 50 0,7 <QC!�� ≤ 2,1 0,6 <QC!�� ≤ 1,3 0,07 <QC!�� ≤ 0,2
C4 50 <QC!�� ≤ 80 2,1 <QC!�� ≤ 4,2 1,3 <QC!�� ≤ 2,8 0,2 <QC!�� ≤ 0,7
C5 80 <QC!�� ≤ 200 4,2 <QC!�� ≤ 8,4 2,8 <QC!�� ≤ 5,6 0,7 <QC!�� ≤ 1,4
1.4.3 Categorización de la atmósfera
Cómo se especifica en la norma ISO 9223 (1992) existen cinco categorías para clasificar el
grado de corrosividad de una atmósfera o ambiente (C1, C2, C3, C4, C5, de menor a mayor
grado). Ésta clasificación se basa en tres factores clave en la corrosión como son la salinidad
del aire, la contaminación por sulfatos y el tiempo de exposición al agua. Ésta clasificación se
usa de forma cualitativa para evaluar técnica y económicamente el daño producido en una
estructura metálica en un ambiente concreto y poder determinar de forma racional las medidas
protectoras.
1.4.4 Cuadro resumen
En este apartado clasificaremos algunos de los principales ensayos de corrosión según su
organismo de procedencia (ASTM, NACE, ISO o UNE) y haremos una breve descripción de
cada ensayo. Los principales organismos son:
ASTM es el organismo de normalización en Estados Unidos, NACE es una sociedad
internacional especializada en el control de corrosión y reconocida mundialmente, ISO es la
organización internacional de normalización encargada de promover el desarrollo de normas
internacionales de fabricación y finalmente UNE (Una Norma Española) es el organismo del
estado Español encargado de fijar las normas.
Marc Querol Martí Estado del Arte
32
1.4.4.1 Normas NACE
Tabla 1.8. Normas NACE de corrosión
Código
Titulo año
Material
al que se
aplica
Observaciones.
TM0169 “Laboratory Corrosion Testing of Metals” 1995 varios
Describe los factores que influencian
los ensayos de corrosión en el
laboratorio. Incluye preparación de
muestras, condiciones de ensayo,
métodos de limpieza y evaluación del
grado de corrosión.
TM0497
“Standard Test Method Measurement
Techniques Related to Criteria for
Cathodic Protection on Underground or
Submerged Metallic Piping Systems”
2002 acero Incluye procedimientos de evaluar la
corrosión en acero situado bajo tierra.
RP0775
“Preparation, Installation, Analysis, and
Interpretation of Corrosion Coupons in
Oilfield Operations”
2005 Varios
Destaca procedimientos de análisis y
control de la corrosión. También
incluye como calcular grados de
corrosión y como almacenar los datos.
TM0177
“Laboratory Testing of Metals for
Resistance to Sulfide Stress Cracking
and Stress Corrosion Cracking in H2S
Environments”
2005 acero
Cubre la examinación de la corrosión
del acero sometido a esfuerzos en
ambiente acuoso ácido, con contenido
de H2S.
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33
1.4.4.2 Normas ASTM.
Tabla 1.9. Normas ASTM de corrosión
Código
Titulo año
Material al
que se aplica Observaciones.
ASTM
B117-09
“Standard Practice for Operating Salt Spray Fog Apparatus”
2009 varios Ensayo para evaluar la corrosión
utilizando una cámaraclimática.
ASTM
C876 - 09
“Standard Test Method for Half-Cell Potentials of Uncoated Reinforcing Steel in Concrete”
2009 acero
Adecuado para evaluar en servicio
y para su uso en el desarrollo de
futuras investigaciones.
ASTM
C1202
“Standard Test Method for Electrical
Indication of Concrete’s Ability to
Resist Chloride Ion Penetration”
2009 varios
Método para determinar la
resistencia a la penetración de
iones cloruro en el hormigón.
ASTM
G16-95
“Standard Guide for Applying Statistics
to Analysis of Corrosion Data”
2004 varios
Guía que enseña cómo aplicar
análisis estadístico de los datos de
corrosión.
ASTM
G31-72
“Standard Practice for Laboratory
immersion corrosion testing of metals.” 2004 varios
Especifica un ensayo para
determinar la corrosión de metales
en laboratorio mediante la
inmersión de los metales en
diferentes soluciones.
ASTM
G44-99
“Standard Practice for Exposure of
Metals and alloys by alternate
immersion in Neutral 3,5% sodium
Chloride Solution.”
2005 varios
Método de control de corrosión que
consiste en sumergir los metales en
una solución del 3,5 % de cloruro
sódico alternando unos ciclos.
ASTM
G46-94
“Standard Guide for examination and
evaluation of pitting corrosion.” 2005 varios
Incluye métodos para evaluar y
examinar la corrosión por picadura.
ASTM
G101-04
“Standard Guide for estimating the
atmospheric Corrosion Resistance of
Low alloy Steels “
2010 Acero
Incluye una guía para estimar la
corrosión atmosférica de aceros de
baja aleación.
ASTM
G103-97
“Standard Practice for Evaluating
Stress-Corrosion Cracking Resistance
of Low Copper 7XXX Series Al-Zn-Mg-
Cu Alloys in Boiling 6% Sodium
Chloride Solution”
2011 aleaciones de
acero
Ensayo para evaluar la corrosión en
aleaciones mediante la inmersión
en solución salina.
Marc Querol Martí Estado del Arte
34
1.4.4.3 Normas ISO.
Tabla 1.10. Normas ISO de corrosión
Código
Titulo año
Material
al que se
aplica
Observaciones.
ISO 9223 “Corrosion of metals and alloys -
corrosivity of atmospheres – Classification”
1992 varios
Define 5 categorías de corrosividad
dependiendo de la atmosfera al que
éste sometido el metal.
ISO 9224
“Guiding values for the corrosivity
categories”
1992 varios
Guía para distinguir los efectos de la
corrosión en las categorías de la
norma ISO 9223.
ISO
11463
“Evaluation of pitting corrosión”
1995 varios Guía que enseña cómo tratar la
corrosión por picadura.
ISO
17864
“Determination of the critical pitting
temperature under potientiostatic control” 2005
Acero
inoxidable
Ensayo rápido de medida de la
temperatura crítica dónde se produce
corrosión por picadura
ISO
16151
“Accelerated cyclic tests with exposure to
acidified salt spray, "dry" and "wet"
conditions”
2005 varios
Método de evaluación de la corrosión
en ambientes exteriores expuestos a
ambientes de lluvia ácida.
ISO 8407
“Removal of corrosion products
fromcorrosion test specimens”
2009 varios
Especifica un procedimiento para
extraer las partes corroídas sin
grandes movimientos del metal base.
Marc Querol Martí Estado del Arte
35
1.4.4.4 Normas UNE.
Tabla 1.11. Normas UNE de corrosión
Código
Titulo año
Material
al que se
aplica
Observaciones
UNE-EN
990
“Métodos de ensayo para la verificación
de la protección contra la corrosión de
las armaduras del hormigón curado en
autoclave y el hormigón con áridos
ligeros de estructura abierta.”
1995 varios
Ensayo para la verificación de la
protección contra la corrosión de las
armaduras del hormigón.
UNE-EN
ISO 9227
“Determination of the critical pitting
temperature under potientiostatic
control”
2005 Acero
inoxidable
Ensayo rápido de medida de la
temperatura crítica dónde se produce
corrosión por picadura
UNE-EN
1670
“Normativas de Patologías en
edificación”
2007 varios
Herrajes para la edificación.
Resistencia a la corrosión. Requisitos
y métodos de ensayo.
UNE-EN
ISO 9227
“Ensayos de corrosión en atmósferas
artificiales. Ensayos de niebla salina” 2007 varios
Ensayo de corrosión en atmosfera
modificada (cámaraclimática)
UNE-EN
ISO
16701
“Corrosión de metales y aleaciones.
Corrosión en atmósfera artificial” 2009 varios
Ensayo de corrosión acelerada con
exposición en condiciones
controladas de humedad cíclica y
vaporización intermitente de solución
salina
Marc Querol Martí Estado del Arte
36
1.5 Planteamiento del trabajo.
Como se ha descrito en el apartado anterior, existe una gran variedad de métodos
normalizados para la evaluación de la resistencia a la corrosión tanto para metales y
aleaciones como para diferentes elementos constructivos que hayan de estar sometidos a
ambientes agresivos de corrosión. Estos procedimientos tienen un elevado componente
operacional, es decir, los resultados que proporcionan dependen principalmente de las
condiciones experimentales en las que se ha realizado el ensayo. Esto dificulta en gran medida
la posibilidad de comparar el comportamiento de diferentes materiales.
En el presente trabajo se estudia la viabilidad de disponer de un único método común para la
evaluación de la resistencia a la corrosión de, por un lado varios metales, y por otro, de dichos
metales protegidos por un recubrimiento de mortero. Este procedimiento común seguirá siendo
operacional, y por lo tanto su utilidad queda restringida a valoraciones comparativas, pero el
hecho de ser común para metales y morteros amplía el campo de aplicación de las normas
existentes.
Así pues, para alcanzar los objetivos planteados en el capítulo 2 de este documento, se seguirá
el planteamiento que se describe a continuación:
1. Se seleccionará un método normativo para la evaluación de la resistencia a la
corrosión.
2. Independientemente del campo de aplicación del procedimiento escogido, éste se
aplicará a diferentes metales y a los mismos metales protegidos con un recubrimiento
de mortero de albañilería.
3. Se obtendrá, mediante la determinación de la pérdida de peso del metal, el grado y la
velocidad de corrosión para cada uno de los materiales estudiados a diferentes tiempos
de exposición al ambiente corrosivo.
4. Las velocidades de corrosión a diferentes tiempos de exposición permitirán extrapolar
para la estimación de la velocidad de corrosión al año de cada elemento.
5. Las velocidades de corrosión al año conducirán a la categorización de los elementos
estudiados según la norma ISO 9223. Cabe destacar que esta norma clasifica la
corrosividad de un ambiente de C1 a C5 según la velocidad de corrosión que provoca
en un metal de referencia. En este trabajo utilizaremos dicha categorización en un
sentido inverso, es decir, clasificaremos la resistencia a la corrosión de diferentes
materiales según los efectos que un ambiente estándar (común para todos los
materiales ensayados) produce sobre ellos. Así, si el mismo ambiente alcanza una
categoría C4 para un metal A y una categoría C2 para un metal B, podremos decir que
el metal B es más resistente a la corrosión que el metal A, puesto que el mismo
ambiente resulta menos agresivo para el metal B.
Marc Querol Martí Materiales y metodología
37
2. MATERIALES Y METODOLOGÍA
2.1 Alambres
Se han estudiado alambres fabricados con cuatro tipos de aceros: acero normal sin ningún
tratamiento superficial de 1,8 mm de diámetro (G),acero con recubrimiento, de aluminio-zinc de
2 mm de diámetro (Alz) y acero galvanizado de diámetros 1.8 mm y 3 mm (A y E
respectivamente). Todos los alambres eran trenzados (fig.2.1). La composición de cada tipo de
alambre y sus propiedades mecánicas se describen en las tablas siguientes:
Fig. 2.1. Diámetros de alambre estudiados.
Tabla 2.1 . Composición de los alambres estudiados
Nombre:
Tratamiento
Diám.
(mm) C Mn Si P S Cu Cr Ni N
G: Acero
normal 1.8 0.66 0.61 0.21 0.007 0.013 0.121 0.062 0.062 0.012
A:Galvanizado
(recubrimiento
zinc 82g/:�$
1.8 0.70 0.70 0.19 0.02 0.005 0.010 ‐ ‐ ‐
E:Galvanizado
(recubrimiento
zinc 138g/:�$
3.0 0.65 0.52 0.20 0.012 0.003 0.035 0.033 0.021 0.0068
Alz: Aluminio-
zinc 2.0 0.44 0.6 0.23 0.011 0.05 - - - -
Marc Querol Martí Materiales y metodología
38
Tabla 2.2 . propiedades mecánicas de los alambre estudiados.
Nombre:
Tratamiento
Diám.
(mm)
Resistencia
tracción
(MPa)
Torsión (%) Estricción
(%)
G: Acero normal 1.8 1550 22 40
A:Galvanizado
(recubrimiento
zinc 82g/:�$
1.8 1878 32 43
E:Galvanizado
(recubrimiento
zinc 138g/:�$
3.0 1457.5 36 52
Alz: Aluminio-
zinc 2.0 - - -
2.2 Morteros
Se han preparado morteros a fin de ensayar la resistencia a la corrosión de los aceros
galvanizados (muestras A y E), los aceros sin tratar (muestras G), y los aceros con
recubrimiento de aluminio‐zinc (muestras ALZ). Las dimensiones de las probetas preparadas
han sido 10x2,5x2,5 cm, con lo cual el recubrimiento de las muestras de ensayo ha sido
aproximadamente de 1,25 cm (figura 2.2). Los alambres fueron cortados con una longitud de
11 cm, 10 de los cuales quedan recubiertos por el mortero.
Fig. 2.2. Moldes utilizados para la fabricación de morteros.
Para la dosificación del mortero se consideró la típica de un mortero de albañilería, con una
relación cemento:arena de 1:6 y una cantidad de agua suficiente para obtener una
consistencia, determinada con mesa de sacudidas, de 120 mm. La tabla 2.3 especifica la
composición del mortero preparado:
Marc Querol Martí Materiales y metodología
39
Tabla 2.3 . Composición de los morteros para el recubrimiento de las muestras de ensayo.
Cemento IIA‐L 42.5R 250g
Arena calcárea 0/5 1500g
Agua 240g
Para el estudio de la corrosión en morteros, los extremos de los alambres se cubrieron con
silicona (figura 2.3) para sellar adecuadamente la interfase mortero‐aire a fin de evitar puntos
iniciadores y propagadores de corrosión.
Fig. 2.3 . Recubrimiento de silicona de la parte exterior del alambre
Marc Querol Martí Materiales y metodología
40
2.3 Ensayos de corrosión realizados bajo normativa
La tabla 2.4 muestra, de manera resumida y comparada, las condiciones experimentales para
los tres ensayos de corrosión aplicados, correspondientes a las normas UNE‐EN 990 y
UNE‐EN ISO 16701.
Tabla 2.4 : Condiciones experimentales de los ensayos de corrosión aplicados.
Dispositivo
Experimental Ciclos
Duración
total del
ciclo
Disolu-
ción
salina
PH Temp.
(ºC)
Humedad
(%)
UNE‐EN
990
Inmersión
alternada
2h
inmersión
70h secado
al aire
72h NaCl 3% Sin
ajuste 15-20 Ambiente
UNE‐EN
ISO 16701
Inmersión
alternada y
cámara
climática
Fase 1:
3x(15min+1
h y 45min)
Fase 2: 12h
18h NaCl 1% 4,2±0,2 35
50 o 95%
según
ciclo
2.3.1 UNE‐EN 990
(Enero 2003). Métodos de ensayo para la verificación de la protección contra la corrosión de
las armaduras en el hormigón celular curado en autoclave y de hormigón de áridos ligeros
en estructura abierta.
En esta norma, se exponen las muestras de ensayo a un ambiente corrosivo definido durante
una serie determinada de ciclos de exposición. Al finalizar los ciclos se observa a simple vista
la corrosión de la superficie del acero y se determina el área de la superficie corroída. Los
ciclos de corrosión aplicados han correspondido al Método 1, definido como ciclos de 2h de
inmersión en una disolución de NaCl 3% y 70h de secado al aire, todo ello a temperatura
ambiente (entre 15 y 20°C). Se han realizado ensayo s a 7 días (3 ciclos) y 30 días (10 ciclos)
para barras y ensayos a 30 días para morteros. Al finalizar estos períodos se han retirado los
productos de corrosión siguiendo la norma ISO 8407 y se ha evaluado el avance de la
corrosión mediante la determinación de la pérdida de masa y el cálculo de la velocidad de
corrosión correspondiente.
Marc Querol Martí Materiales y metodología
41
2.3.2 UNE‐EN ISO 16701
(Septiembre 2009). Corrosión de metales y aleaciones. Corrosión en atmósfera artificial.
Ensayo de corrosión acelerada con exposición en condiciones controladas de humedad cíclica
y vaporización intermitente de solución salina:
Esta norma define un método de ensayo de corrosión acelerada para simular la corrosión
atmosférica en ambientes donde hay una influencia significativa de iones cloruro. Este método
puede emplearse como alternativa al método de ensayo de niebla salina continua de la Norma
9227. En una primera fase de exposición las muestras de ensayos son sometida a una
inmersión manual de 15 minutos en una disolución acuosa de NaCl 1% acidificada a pH = 4,2 ±
0,2 (método simplificado). A continuación tiene lugar un período de 1h 45min de descanso
húmedo. Esta secuencia se repite tres veces para dar un total de 6h de exposición a la
humedad tal y como se puede ver en la imagen a) de la figura 2.4. A partir de entonces las
muestras de ensayo se someten a ciclos de humedad entre los dos niveles de 95% y 50% de
humedad relativa a una temperatura constante de 35°C tal y como se puede ver en las
imágenes a) y b) de la figura 2.4. El ciclo total (imagen a) + imagen b)) se repiten dos veces
por semana: el primer ciclo tiene una duración de 4 días (1 vez imagen a) y 7 veces imagen b)
y el segundo ciclo dura 3 días (1 vez imagen a) y 5 veces la imagen b)). Se han realizado
ensayos a 7 días (2 ciclos), 14 días (4 ciclos) y 28 días (8 ciclos) para barras y ensayos a 28
días (8 ciclos), 56 días (16 ciclos) y 90 días (26 ciclos) para alambres embebidas en mortero. Al
finalizar estos períodos se han retirado los productos de corrosión siguiendo la norma ISO
8407, y se ha evaluado el avance de la corrosión mediante la determinación de la pérdida de
masa y el cálculo de la velocidad de corrosión correspondiente.
Fig. 2.4 : a) Fase 1; b) Fase 2; Según norma UNE‐EN ISO 16701
2.4 Determinación de la pérdida de masa
Para determinar la pérdida de masa debida a la corrosión de las muestras de ensayo, se ha
seguido la norma ISO 8407 (Corrosion of metals and alloys – Removal of
corrosionproductsfromcorrosion test specimens).
Marc Querol Martí Materiales y metodología
42
La limpieza de los productos de corrosión se ha llevado a cabo mediante un procedimiento
químico siguiendo los pasos que se señalan a continuación:
1. Cepillado suave de los productos de corrosión con un cepillo de cerdas metálicas.
2. Inmersión de las piezas en un baño con disolución limpiadora durante 10 minutos.
3. Enjuagado con agua del grifo.
4. Enjuagado con etanol.
5. Secado.
6. Pesado en balanza de precisión 0,1 mg.
Siguiendo las indicaciones de la norma ISO 8407, para las muestras de acero sin tratar
(muestras G), la solución limpiadora ha sido una disolución de citrato de amonio al 20%. Para
las muestras de acero galvanizado y aluminio‐zinc (muestras A, E y ALZ) se ha utilizado como
solución limpiadora una disolución saturada de glicina (∼250 g/l).
El procedimiento de limpieza se repite hasta llegar a peso constante. A continuación se
representa gráficamente la masa de la muestra en función del número de ciclos de limpieza y
se determina la pérdida de masa de la manera que muestra la figura 2.5.
Fig. 2.5 . Determinación de la masa del espécimen corroído según ISO 8407.
2.5 Cálculo del área expuesta
Debido a la sinuosidad del alambre estudiado el cálculo del área de exposición se ha realizado
de la siguiente manera: Primero se calcula la longitud lineal del arco de circunferencia que
forma cada una de las partes del alambre (fig2.6). Después se multiplica por el perímetro del
acero (se sabe el diámetro) y finalmente se cuentan cuantos arcos de circunferencia contiene
el alambre estudiado.
Fig. 2.6. Partes en que se divide el alambre para el cálculo del área de exposición.
Marc Querol Martí Materiales y metodología
43
2.6 Cálculo de la velocidad de corrosión a partir d e la pérdida de masa La velocidad de corrosión (R.corr) se ha calculado como pérdida de masa en g dividido por el
área de la muestra de ensayo en :�. Dividiendo el valor de la velocidad de corrosión en g/:�
por la densidad del material (7,86 g/L:�) se obtiene una velocidad de corrosión expresada en
unidades de longitud. Finalmente teniendo en cuenta el cambio de unidades se expresa la
velocidad de corrosión en términos de µm (profundidad de corrosión en micrómetros).
2.7 Extrapolación de la velocidad de corrosión a un año
A fin de poder categorizar los elementos ensayados según las categorías C1-C5 de la norma
ISO 9223 (Corrosion of metals and alloys – Corrosivity of atmospheres – Classification), se
estimó la velocidad de corrosión a un año a partir de los valores obtenidos a diferentes días
extrapolando una recta como se explica a continuación. Para ello, se utilizó la expresión
siguiente (Natesan, 2006):
C = Ktn [12]
en la que C es la velocidad de corrosión expresada en µm y t el tiempo en años. En esta
ecuación, K representa la velocidad de corrosión en el primer año.
La expresión [12], transformada logarítmicamente, da lugar a una recta [13] que permite la
determinación de K a partir de la ordenada en origen de dicha recta.
log C = log K + n ·log t [13]
A continuación los datos se transforman logarítmicamente y se representan en un gráfico. Para
hallar la ordenada al origen se ajusta por regresión lineal una recta que se corresponde con la
expresión [13]. La ordenada en el origen de la recta nos permite calcular la velocidad de
corrosión a un año (figura 2.7).
Marc Querol Martí Materiales y metodología
44
Figura 2.7. Estimación gráfica de la velocidad de corrosión a un año.
Hay que tener en cuenta que en el ensayo UNE-EN 990 se disponía únicamente de dos puntos
para ajustar la recta, con lo cual el valor log K obtenido, y la velocidad a un año que de él se
derivaron eran valores orientativos. Con el ensayo EN 16701 se buscaron 3 puntos (7, 14, 28
días para alambres sueltos y 28, 56 y 90 días para alambres en mortero) pudiendo hallar una
mejor estimación de la velocidad de corrosión a un año.
2.8 Categorización
Se ha seguido la categorización descrita en la norma ISO 9223. Hay que decir que esta norma
clasifica un ambiente. Sin embargo, en este trabajo se ha utilizado para, fijando un ambiente (el
dado por el 16701), determinar cuál es su agresividad para cada tipo de alambre. Esto permite
comparar la resistencia a la corrosión de los distintos alambres en un ambiente concreto.
2.9 Diseño de la fase experimental
Siguiendo el planteamiento expuesto en el apartado 1.5 de este documento, los dos métodos
escogidos, uno para morteros (UNE-EN 990) y otro para alambres (UNE-EN ISO 16701) se
aplicarán a aceros (tipo G) y a aceros galvanizados (tipos A y E) sueltos y con recubrimiento de
mortero, a diferentes tiempos. Los tiempos para los alambres embebidos en mortero serán
mayores en previsión de que el ataque corrosivo se producirá más tarde por el efecto de la
protección proporcionada por el mortero.
Una vez seleccionado uno de los dos métodos, éste se aplicara a aceros con recubrimiento de
aluminio-zinc a diferentes tiempos.
y = 0,7176x + 1,0751
-0,4
-0,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
-2 -1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5 2
log t
log
Rco
rr
Marc Querol Martí Materiales y metodología
45
En cada caso una vez alcanzado el tiempo establecido de ataque, se limpiarán los metales y
se determinará su pérdida de peso según el método establecido por la norma ISO 8407 y
descrito en el apartado 2.4, y se calcularán las velocidades de corrosión correspondientes
siguiendo el procedimiento descrito en el apartado 2.6. Finalmente, se estimará la velocidad de
corrosión a un año tal como se ha explicado en el apartado 2.7 y se procederá a la
categorización del material según la norma ISO 9223 tal como se describe en el apartado 2.8.
En la tabla siguiente se muestran de manera resumida, los materiales, normas y tiempos de
exposición utilizados en este trabajo.
Tabla 2.5. Resumen de la fase experimental
Alambres sueltos Alambres embebidos en mortero
UNE-EN 990 UNE-EN ISO 16701 UNE-EN 990 UNE-EN ISO 16701
Acero (tipo G) 7d, 30d 7d, 14d, 28d 30d 28d, 56d, 90d
Acero galvanizado
(tipos A y E) 7d, 30d 7d, 14d, 28d 30d 28d, 56d, 90d
Acero con
recubrimiento
aluminio-zinc
(ALZ)
- 7d, 14d, 28d - 28d, 56d, 90d
La última etapa de la fase experimental consiste en aplicar una variación de la norma UNE-EN
ISO 16701 a los tres tipos de acero con recubrimiento de mortero a los 28 días. Esta variación
consiste en no ajustar el pH de la solución corrosiva de manera previa a cada inmersión del
elemento ensayado, y responde a la elevada variación de pH que sufre la disolución por efecto
de la lixiviación del mortero.
Marc Querol Martí Resultados
47
3. RESULTADOS
3.1 Consideraciones previas
En este apartado presentaremos los resultados de los ensayos previamente descritos
agrupados por tipo de metal. Distinguiremos entre acero al carbono (muestras G), acero
galvanizado (muestras A y E) y aluminio-zinc (muestras ALZ). Dentro de cada tipo de metal
distinguiremos entre resultados de los alambres sueltos, con los dos tipos de ensayo realizado,
y alambres embebidos en mortero. Finalmente se comparan las velocidades de corrosión a un
año para todos los tipos de alambre y se categorizaran según la norma ISO 9223.
3.2 Acero al carbono (tipo G)
3.2.1 Alambres sueltos
3.2.1.1 Ensayo UNE-EN 990
Se realizó el ensayo a 7 y 30 días. A continuación se presentan los resultados del ensayo en
forma de tablas.
Tabla 3.1. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres tipo G sometidos al
ensayo UNE-EN 990 durante 7 y 30 días.
7 días 30 días
G 1 G1 G2
Peso inicial (g) 2,0672 2,0709 2,0724
Peso final (g) 2,0654 2,0637 2,0651
Área (mm2) 557,792 525,536 553,425
Marc Querol Martí Resultados
48
Tabla 3.2. % de pérdida de peso y velocidad de corrosión de los alambres tipo G a 7 y 30 días
de exposición de acuerdo a la norma UNE-EN 990 (velocidad de corrosión media entre dos
determinaciones).
Tiempo de exposición Pérdida de peso (%) Velocidad de corrosión (g/m 2)
7 días 0,088 3,52
30 días 0,35 14,05
3.2.1.2 Ensayo UNE-EN ISO 16701
Se realizó el ensayo a 7, 14 y 28 días. A continuación se presentan los resultados del ensayo
en forma de tablas.
Tabla 3.3. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres tipo G sometidos al
ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 7 días.
Ensayo a 7 días
G1 G2 G3 G4
Peso inicial (g) 2,1839 2,1989 2,2014 2,1697
Peso final (g) 2,1477 2,185 2,187 2,152
Área (mm2) 557,792 546,269 543,165 543,682
Tabla 3.4. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres tipo G sometidos al
ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 14 días.
Ensayo a 14 días
G1 G2 G3
Peso inicial (g) 2,1712 2,1860 2,1699
Peso final (g) 2,143 2,157 2,141
Área (mm2) 543,165 543,682 543,1655
Marc Querol Martí Resultados
49
Tabla 3.5. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres tipo G sometidos al
ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 28 días.
Ensayo a 28 días
G1 G2 G3 G4 G5
Peso inicial (g) 2,0913 2,1763 1,8543 2,6499 2,5348
Peso final (g) 1,7103 1,7447 1,699 2,391 2,3
Área (mm2) 525,536 553,425 452,637 642,487 620,76
Tabla 3.6. % de pérdida de peso y velocidad de corrosión de los alambres tipo G a 7 14 y 28
días de exposición de acuerdo a la norma 16701 (media de los resultados expuestos en las
tablas 3.3, 3.4 y 3.5)
Tiempo de exposición Pérdida de peso (%) Velocidad de corrosión (g/m 2)
7 días 0,70 28,2
14 días 1,32 52,8
28 días 13.5 426 – 610(*)
(*) No se ha calculado la media debido a la gran variabilidad de resultados.
3.2.1.3 Estimación de la velocidad de corrosión en el primer año
Tabla 3.7. Velocidades de corrosión del alambre tipo G estimadas a 1 año.
g/año.m2 μm/a
UNE-EN 990 189 24
UNE-EN ISO 16701 86183 10964
Vemos que la velocidad de corrosión para este tipo de alambre según el ensayo UNE-EN ISO
16701 es muy alta. Considerando un área de exposición de 550 ::�(media de los alambres
estudiados) se consumiría un total de 47 gramos de metal anualmente cifra muy superior al
peso de los alambres ensayados.
Marc Querol Martí Resultados
50
3.2.2 Alambres embebidos en mortero
3.2.2.1 Ensayo UNE-EN 990
Se realizó el ensayo a 30 días.
Tabla 3.8 : Resultados de los ensayos de alambres tipo G embebidos en mortero según la
norma UNE-EN 990.
Ensayo a 30 días
G1 G2 G3 G4
Peso inicial (g) 2,1746 2,1303 2,0992 2,0696
Peso final (g) 2,1717 2,1269 2,0961 2,0676
Pérdida peso (%) 0,13 0,16 0,15 0,09
R.corrosión (g/:�) 5,31 6,42 5,90 3,83
Al ser los resultados de la velocidad de corrosión tan bajos no se efectuó éste ensayo con más
días de exposición y se centró la investigación con el ensayo EN 16701 más agresivo.
3.2.2.2 Ensayo UNE-EN ISO 16701
Se realizó el ensayo a 28 56 y 90 días. A continuación se presentan los resultados del ensayo
en forma de tablas.
Tabla 3.9.Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres tipo G embebidos en
mortero sometidos al ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 28 días.
Ensayo a 28 días
G1 G2 G3
Peso inicial (g) 2,3224 2,3201 2,2938
Peso final (g) 2,317 2,317 2,290
Área (mm2) 519,2308 519,263 519,1257
Marc Querol Martí Resultados
51
Tabla 3.10. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres tipo G embebidos en
mortero sometidos al ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 56 días.
Ensayo a 56 días
G1 G2 G3
Peso inicial (g) 2,5181 2,3982 2,4062
Peso final (g) 2,513 2,391 2,4
Área (mm2) 516,11 517,3 517,81
Tabla 3.11. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres tipo G embebidos en
mortero sometidos al ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 90 días.
Ensayo a 90 días
G1 G2 G3
Peso inicial (g) 2,3573 2,3773 2,294
Peso final (g) 2,346 2,337 2,286
Área (mm2) 516,7827 515,2308 515,7481
Tabla 3.12. % de pérdida de peso y velocidad de corrosión media de los alambres tipo G
sometidos a 28, 56 y 90 días de exposición de acuerdo a la norma UNE-EN ISO 16701 (media
de los resultados expuestos en las tablas 3.9, 3.10 y 3.11).
Tiempo de exposición Pérdida de peso (%) Velocidad de corrosión (g/m2)
28 días 0,17 7,9
56 días 0,25 11,9
90 días 0,414 18,68
3.2.2.3 Estimación de la velocidad de corrosión en el primer año
Para estimar la velocidad de corrosión en el primer año pasamos la velocidad de corrosión a
profundidad de corrosión en micrómetros y ponemos los datos en forma logarítmica. El
procedimiento se explica en el apartado 2.7.
Marc Querol Martí Resultados
52
Tabla 3.13. Parámetros para estimar la velocidad de corrosión en el primer año (alambre tipo G
embebido en mortero).
Tiempo de ens ayo (días) 28 56 90
Log tiempo (años) -1,11513483 -0,81410484 -0,60805036
Log profundidad (µm) 0,00202126 0,18101603 0,37595433
Fig 3.1. Gráfica que relaciona el logaritmo del tiempo en años (ejex) con el logaritmo de la
profundidad de corrosión en µm (eje y) del alambre tipo G embebido en mortero.
La velocidad de corrosión estimada es de 6,32 μm/año
y = 0,727x + 0,801
R² = 0,982
‐0,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
‐1,2 ‐1 ‐0,8 ‐0,6 ‐0,4 ‐0,2 0 0,2
ln(μ
m)
ln(t) (años)
Marc Querol Martí Resultados
53
3.3 Acero galvanizado (tipo A y E)
3.3.1 Alambres sueltos
3.3.1.1 Ensayo UNE-EN 990
Se realizó el ensayo a 7 y 30 días. A continuación se presentan los resultados del ensayo en
forma de tablas.
Tabla 3.14. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres tipo A sometidos al
ensayo UNE-EN 990 durante 7 y 30 días.
7 días 30 días
A1 A2 A3
Peso inicial (g) 2,0648 2,2176 2,0941
Peso final (g) 2,0619 2,2095 2,0859
Área (mm2) 529,902 557,792 543,847
Tabla 3.15.Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres tipo E sometidos al
ensayo UNE-EN 990 durante 7 y 30 días.
7 días Ensayo a 30 días
E1 E2 E3
Peso inicial (g) 5,8499 5,8966 6,1863
Peso final (g) 5,8358 5,8642 6,1539
Área (mm2) 976,6453 963,729 1032,893
Marc Querol Martí Resultados
54
Tabla 3.16. % de pérdida de peso y velocidad de corrosión de los alambres tipo A a 7 y 30 días
de exposición de acuerdo a la norma UNE-EN 990 (velocidad de corrosión media entre dos
determinaciones).
Tiempo de exposición Pérdida de peso (%) Velocidad de corrosión (g/m 2)
7 días 0,14 5,61
30 días 0,38 15,24
Tabla 3.17. % de pérdida de peso y velocidad de corrosión de los alambres tipo E a 7 y 30 días
de exposición de acuerdo a la norma UNE-EN 990. (velocidad de corrosión media entre dos
determinaciones)
Tiempo de exposición Pérdida de peso (%) Velocidad de corrosión (g/m 2)
7 días 0,07 4,36
30 días 0,25 14,74
3.3.1.2 Ensayo UNE-EN ISO 16701
Se realizó el ensayo a 7 14 y 28 días para las muestras A y E. A continuación se presentan los
resultados del ensayo en forma de tablas.
Tabla 3.18. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres tipo A sometidos al
ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 7 días.
Ensayo a 7 días
A1 A2 A3 A4
Peso inicial (g) 2,0872 2,7114 2,6756 2,6964
Peso final (g) 2,0803 2,702 2,665 2,686
Área (mm2) 529,9024 548,023 545,937 548,023
Marc Querol Martí Resultados
55
Tabla 3.19. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres tipo A sometidos al
ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 14 días.
Ensayo a 14 días
A1 A2 A3
Peso inicial (g) 2,7341 2,6783 2,6803
Peso final (g) 2,702 2,665 2,662
Área (mm2) 548,544 545,937 545,937
Tabla 3.20. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres tipo A sometidos al
ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 28 días.
Ensayo a 28 días
A1 A2 A3 A4 A5
Peso inicial (g) 2,2424 2,1379 2,4176 2,4244 2,2979
Peso final (g) 2,2187 2,1165 2,389 2,397 2,276
Área (mm2) 557,792 543,847 527,573 509,958 520,387
Tabla 3.21. % de pérdida de peso y velocidad de corrosión de los alambres tipo A a 7 14 y 28
días de exposición de acuerdo a la norma UNE-EN ISO 16701. (media de los resultados
expuestos en las tablas 3.18, 3.19 y 3.20)
Tiempo de exposición Pérdida de peso (%) Velocidad de corrosión (g/m 2)
7 días 0,38 18,5
14 días 0,78 38,8
28 días 1,09 54,2
Tabla 3.22. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres tipo E sometidos al
ensayo EN 16701 durante 7 días.
Ensayo a 7 días
E1 E2 E3 E4
Peso inicial (g) 5,8499 6,1724 6,2135 6,2196
Peso final (g) 5,8358 6,157 6,193 6,203
Área (mm2) 1796,6453 1990,54 1996,17 1999,92
Marc Querol Martí Resultados
56
Tabla 3.23. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres tipo E sometidos al
ensayo EN 16701 durante 14 días.
Ensayo a 14 días
E1 E2 E3
Peso inicial (g) 5,8627 6,1984 6,2437
Peso final (g) 5,845 6,182 6,224
Área (mm2) 1889,23 1994,29 2009,3
Tabla 3.24. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres tipo E sometidos al
ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 28 días.
Ensayo a 28 días
E1 E2 E3 E4 E5
Peso inicial (g) 5,8966 6,1863 5,1706 5,5008 4,8212
Peso final (g) 5,8642 6,1539 5,137 5,465 4,786
Área (mm2) 1863,729 2032,893 1647,78 1941,76 1541,59
Tabla 3.25. % de pérdida de peso y velocidad de corrosión de los alambres tipo E a 7, 14 y 28
días de exposición de acuerdo a la norma UNE-EN ISO 16701 (media de los resultados
expuestos en las tablas 3.22, 3.23 y 3.24).
Tiempo de exposición Pérdida de peso (%) Velocidad de corrosión (g/m 2)
7 días 0,28 8,77
14 días 0,29 9,13
28 días 0,68 20,52
Marc Querol Martí Resultados
57
3.3.1.3 Estimación de la velocidad de corrosión en el primer año
Tabla 3.26. Velocidades de corrosión de los aceros tipo A y E estimadas a 1 año.
Velocidad de corrosión en el primer año estimada
g/m2 μm/a
Acero tipo A UNE-EN 990 93,4 11,9
UNE-EN ISO 16701 424,05 53,95
Acero tipo E UNE-EN 990 30,2 3,84
UNE-EN ISO 16701 86,98 11,06
Como se puede apreciar en la tabla 3.26 el grosor del alambre tiene una influencia significativa
en la velocidad de corrosión. Los aceros tipo A experimentan una velocidad de corrosión 4
veces superior a los alambres tipo E. Esto es debido a que para el cálculo de la velocidad de
corrosión se tiene en cuenta la pérdida de peso y el área de exposición. El alambre tipo E tiene
más área de exposición en relación a su pérdida de peso, es por eso que en los resultados
apreciamos menos velocidad de corrosión.
3.3.2 Alambres embebidos en mortero
3.3.2.1 Ensayo UNE-EN 990
Se realizo el ensayo a 30 días.
Tabla 3.27 . Resultados de los ensayos de alambres tipo A y E embebidos en mortero según la
norma UNE-EN990.
Tipo A Tipo E
A1 A2 E1 E2
Peso inicial (g) 2,2855 2,3209 6,6617 6,6162
Peso final (g) 2,2659 2,3052 6,63 6,5934
Pérdida peso (%) 0,86 0,68 0,47 0,34
R.corrosión (g/m2) 34,28 27,67 29,08 21,02
Marc Querol Martí Resultados
58
Al ser los resultados de la velocidad de corrosión relativamente bajos no se efectuó éste
ensayo con más días de exposición y se centró la investigación con el ensayo EN 16701 más
agresivo.
3.3.2.2 Ensayo EN 16701
Se realizó el ensayo a 28 56 y 90 días. A continuación se presentan los resultados del ensayo
en forma de tablas.
Tabla 3.28. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres tipo A embebidos en
mortero sometidos al ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 28 días.
Ensayo a 28 días
A1 A2 A3
Peso inicial (g) 2,9613 2,954 2,9433
Peso final (g) 2,932 2,932 2,916
Área (mm2) 523,202 518,301 522,472
Tabla 3.29. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres tipo A embebidos en
mortero sometidos al ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 56 días.
Ensayo a 56 días
A1 A2 A3
Peso inicial (g) 2,9563 3,0598 3,0679
Peso final (g) 2,924 3,028 2,992
Área (mm2) 524,037 524,038 523,51572
Tabla 3.30. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres tipo A embebidos en
mortero sometidos al ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 90 días.
Ensayo a 90 días
A1 A2 A3
Peso inicial (g) 2,8247 2,9492 2,8316
Peso final (g) 2,731 2,834 2,717
Área (mm2) 522,055 520,908 522,055
Marc Querol Martí Resultados
59
Tabla 3.31. % de pérdida de peso y velocidad de corrosión de los alambres tipo A a 28 56 y 90
días de exposición de acuerdo a la norma UNE-EN ISO 16701 (media de los resultados
expuestos en las tablas 3.28, 3.29 y 3.30).
Tiempo de exposición Pérdida de peso (%) Veloc idad de corrosión (g/m 2)
28 días 0,88 50,2
56 días 1,53 83,3
90 días 3,756 206,717
Tabla 3.32. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres tipo E embebidos en
mortero sometidos al ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 28 días.
Ensayo a 28 días
E1 E2 E3
Peso inicial (g) 6,5297 6,544 6,8904
Peso final (g) 6,451 6,497 6,838
Área (mm2) 1868,5956 1874,2239 1870,4717
Tabla 3.33. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres tipo E embebidos en
mortero sometidos al ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 56 días.
Ensayo a 56 días
E1 E2 E3
Peso inicial (g) 6,9285 6,9081 7,0954
Peso final (g) 6,866 6,83 7,053
Área (mm2) 1874,223 1874,223 1862,967
Tabla 3.34. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres tipo E sometidos al
ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 90 días.
Ensayo a 90 días
E1 E2 E3
Peso inicial (g) 6,8378 6,8977 6,9005
Peso final (g) 6,715 6,714 6,759
Área (mm2) 1886,793 1876,1 1878,351
Marc Querol Martí Resultados
60
Tabla 3.35. % de pérdida de peso y velocidad de corrosión promedio de los alambres a 28, 56
y 90 días de exposición de acuerdo a la norma UNE-EN ISO 16701. (media de los resultados
expuestos en las tablas 3.32, 3.33 y 3.34)
Tiempo de exposición Pérdida de peso (%) Velocidad de corrosión (g/m 2)
28 días 0,89 31,7
56 días 0,876 32,55
90 días 2,17 79,44
3.3.2.3 Estimación de la velocidad de corrosión en el primer año
Para estimar la velocidad de corrosión en el primer año pasamos la velocidad de corrosión a
profundidad de corrosión en micrómetros y ponemos los datos en forma logarítmica. El
procedimiento se explica en el apartado 2.7.
Tabla 3.36. Parámetros para estimar la velocidad de corrosión de los alambres tipo A y E
embebidos en mortero durante el primer año
Tipo de
alambre
Tiempo de ensayo
(días) 28 56 90
Log tiempo (años) -1,11513483 -0,81410484 -0,60805036
A Log profundidad (µm) 0,80528117 1,05445661 1,41995408
E Log profundidad (µm) 0,60609315 0,61769339 1,00463831
Fig.3.2. Gráfica que relaciona el logaritmo del tiempo en años (eje x) con el logaritmo de la
profundidad de corrosión en µm (eje y) de los alambres tipo A y E embebidos en mortero.
La velocidad de corrosión estimada es de 124,33 μm/año para el acero tipo A y de 22,97
μm/año para el acero tipo E.
y = 1,184x + 2,094
R² = 0,953
y = 0,731x + 1,361
R² = 0,675
‐0,2
0,3
0,8
1,3
1,8
2,3
‐1,2 ‐1 ‐0,8 ‐0,6 ‐0,4 ‐0,2 0 0,2
ln(μ
m)
ln(t) (años)
tipo A
tipo E
Marc Querol Martí Resultados
61
3.4 Aluminio-zinc (tipo ALZ)
3.4.1 Alambres sueltos
3.4.1.1 Ensayo EN 16701
Se realizó el ensayo a 7 14 y 28 días. A continuación se presentan los resultados del ensayo
en forma de tablas.
Tabla 3.37. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres tipo ALZ sometidos al
ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 7 días.
Ensayo a 7 días
ALZ1 ALZ2 ALZ3
Peso inicial (g) 2,1847 2,1883 2,1914
Peso final (g) 2,176 2,175 2,185
Área (mm2) 619,459 621,227 618,870
Marc Querol Martí Resultados
62
Tabla 3.38. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres tipo ALZ sometidos al
ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 14 días.
Ensayo a 14 días
ALZ1 ALZ2 ALZ3
Peso inicial (g) 2,1947 2,2088 2,2888
Peso final (g) 2,185 2,198 2,285
Área (mm2) 619,459 620,049 649,51
Tabla 3.39. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres tipo ALZ sometidos al
ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 28 días.
Ensayo a 28 días
ALZ1 ALZ2 ALZ3
Peso inicial (g) 1,9528 1,9614 1,9288
Peso final (g) 1,914 1,934 1,941
Área (mm2) 540,876 581,738 519,851
Tabla 3.40. % de pérdida de peso y velocidad de corrosión de los alambres tipo ALZ a 7, 14 y
28 días de exposición de acuerdo a la norma UNE-EN 1670 (media de los resultados
expuestos en las tablas 3.37, 3.38 y 3.39)
Tiempo de exposición Pérdida de peso (%) Velocidad de corrosión (g/m2)
7 días 0,23-0,61 10,3-21,4
14 días 0,21-0,49 7,4-17,4
28 días 1,69 49,7
3.4.1.2 Estimación de la velocidad de corrosión en el primer año
Tabla 3.41. Velocidades de corrosión del alambre tipo ALZ estimada a 1 año.
Velocidad de corrosión en el primer año
estimada
g/m2 µm/a
UNE-EN ISO 16701 838,34 106,65
Marc Querol Martí Resultados
63
3.4.2 Alambres embebidos en mortero
3.4.2.1 Ensayo UNE-EN 16701
Se realizó el ensayo a 28 56 y 90 días. A continuación se presentan los resultados del ensayo
en forma de tablas.
Tabla 3.42. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres tipo ALZ embebidos
en mortero sometidos al ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 28 días.
Ensayo a 28 días
ALZ1 ALZ2 ALZ3
Peso inicial (g) 2,3953 2,3388 2,4086
Peso final (g) 2,386 2,314 2,401
Área (mm2) 588,22 588,81 588,82
Tabla 3.43. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres tipo ALZ embebidos
en mortero sometidos al ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 56 días.
Ensayo a 56 días
ALZ1 ALZ2 ALZ3
Peso inicial (g) 2,3201 2,3938 2,4209
Peso final (g) 2,289 2,351 2,405
Área (mm2) 588,22 591,580 591,168
Tabla 3.44. Peso inicial, peso final y área de exposición de los alambres tipo ALZ sometidos al
ensayo UNE-EN ISO 16701 durante 90 días.
Ensayo a 90 días
ALZ1 ALZ2 ALZ3
Peso inicial (g) 2,325 2,316 2,305
Peso final (g) 2,262 2,237 2,257
Área (mm2) 592,170 591,698 589,4
Marc Querol Martí Resultados
64
Tabla 3.45. % de pérdida de peso y velocidad de corrosión de los alambres tipo ALZ
embebidos en mortero a 28 56 y 90 días de exposición de acuerdo a la norma UNE-EN 16701
(media de los resultados expuestos en las tablas 3.42, 3.43 y 3.44).
Tiempo de exposición Pérdida de peso (%) Velocidad de corrosión (g/m2)
28 días 0,588 23,6
56 días 1,26 50,7
90 días 2,75 108,016
3.4.2.2 Estimación de la velocidad de corrosión en el primer año
Para estimar la velocidad de corrosión en el primer año pasamos la velocidad de corrosión a
profundidad de corrosión en micrómetros y ponemos los datos en forma logarítmica. El
procedimiento se explica en el apartado 2.7.
Tabla 3.46. Parámetros para estimar la velocidad de corrosión del alambre tipo ALZ en el
primer año.
Tiempo de ensayo (días) 28 56 90
Log tiempo (años) -1,11513483 -0,81410484 -0,60805036
Log profundidad (µm) 0,47748946 0,80963023 1,13806726
Fig.3.3. Gráfica que relaciona el logaritmo del tiempo en años (eje x) con el logaritmo de la
profundidad de corrosión en µm (eje y) del alambre tipo ALZ embebido en mortero.
La velocidad de corrosión estimada es de 79 μm/año
y = 1,288x + 1,897
R² = 0,989
‐0,2
0,3
0,8
1,3
1,8
2,3
‐1,2 ‐1 ‐0,8 ‐0,6 ‐0,4 ‐0,2 0 0,2
ln(μ
m)
ln(t) (años)
Marc Querol Martí Resultados
65
3.5 Velocidades de corrosión sin ajuste de pH
Como se ha comentado anteriormente se decidió someter muestras del tipo G, A y Alz
embebidas en mortero al ensayo UNE EN 16701 a 28 días sin ajustar el pH de la solución
donde se sumergen las probetas. Se realizo el ensayo y se comparó con los resultados del
mismo ensayo pero con ajuste de pH al 4,2, como dice la norma.
Tabla 3.47. Peso inicial, peso final, pérdida de peso y velocidad de corrosión para los alambres
embebidos en mortero sometidos a los ciclos definidos en la norma UNE-EN ISO 16701 a 28
días, sin ajuste de pH.
G A
G1 G2 G3 A1 A2 A3
Peso inicial (g) 2,5015 2,5023 2,4602 2,5364 3,1335 2,987
Peso final (g) 2,495 2,5 2,459 2,526 3,116 2,974
Pérdida de peso (%) 0,2598(*) 0,0919 0,0488 0,4100 0,5585 0,4352
Rcorr (g/m2) 12,5652 4,4329 2,3128 19,8459 33,3283 24,8321
(*): Este elevado valor es debido a un defecto en el sellado de silicona en la interfase mortero-aire
ALZ
ALZ1 ALZ2 ALZ3
Peso inicial (g) 2,5565 2,3951 2,5125
Peso final (g) 2,546 2,376 2,497
Pérdida de peso (%) 0,4107 0,7975 0,6169
Rcorr (g/m2) 17,8504 32,2446 26,2193
En la tabla 3.48 se muestran los valores obtenidos de pérdida de masa aplicando la norma
UNE-EN ISO 16701 con y sin ajuste de pH de la disolución de corrosión. Recordemos que en
el primer caso el pH de la disolución es ajustado a 4,2 mientras que en el segundo caso se deja
el pH propio de la disolución, que se encuentra alrededor de 6.
Tabla 3.48. Pérdidas de masa (en %) según UNE-EN ISO 16701 de morteros a 28 días con y
sin ajuste de pH.
16701 pH = 4,2 ± 0,2 16701 pH≈6 (sin ajustar)
Alambres G 0,15 0,07
Alambres A 0,89 0,46
Alambres ALZO 0,35 0,60
Marc Querol Martí Resultados
66
Como se puede observar en la tabla anterior, el ajuste de pH conduce a un aumento
significativo de la pérdida de masa de los alambres A y G a causa de la degradación producida
en el mortero. Esto cumple la hipótesis de que a menor ataque al mortero, mayor protección.
La disminución de la pérdida de masa para los alambres tipo ALZ apoyarían la hipótesis del
ataque alcalino al recubrimiento, puesto que la pérdida de masa es mayor cuando menos
dañado se encuentra el mortero.
3.6 Comparación de la velocidad de corrosión anual de los distintos alambres
3.6.1 Sin recubrimiento de mortero
Fig 3.4. Gráfica que relaciona el logaritmo del tiempo en años (eje x) con el logaritmo de la
profundidad de corrosión en µm (eje y) para los distintos alambres sin recubrimiento de
mortero.
Tabla 3.49. Velocidades de corrosión a un año para los distintos aceros
Tipo de muestra Log velocidad Velocidad de
corrosión ( µm/año)
Velocidad de
corrosión (g/ @Aaño)
G 4,04 10964,782 86183,18
A 1,732 53,95 424,05
E 1,044 11,06 86,98
ALZ 2,028 106,65 838,34
y = 2,099x + 4,040
R² = 0,902
y = 0,775x + 1,732
R² = 0,954
y = 0,613x + 1,044
R² = 0,785
y = 1,135x + 2,028
R² = 0,964
‐0,5
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
‐2 ‐1,5 ‐1 ‐0,5 0 0,5
ln(μ
m)
ln(t) (años)
Alambre G
Alambre A
Alambre E
Alambre ALZ
Marc Querol Martí Resultados
67
3.6.2 Con recubrimiento de mortero
Fig.3.5. Gráfica que relaciona el logaritmo del del tiempo en años (eje x) con el logaritmo de la
profundidad de corrosión en µm (eje y) para los distintos alambres embebidos en mortero.
.
Tabla 3.50. Velocidades de corrosión a un año para los distintos aceros embebidos en mortero
Tipo de muestra Log velocidad Velocidad de
corrosión ( µm/año)
Velocidad de
corrosión (g/ @Aaño)
G 0,801 6,324 49,7
A 2,095 124,33 977,28
E 1,3612 22,97 180,56
ALZ 1,89 79,03 621,18
3.7 Categorización de la corrosividad del ambiente según ISO 9223
A partir de la velocidad de corrosión en el primer año, se han asignado las categorías C1-C5
según la norma ISO 9223. Hay que tener en cuenta que estas categorías están definidas para
la corrosividad establecida en la norma ISO 9226, que a su vez se refiere a la norma ISO 8565.
Según esta última, para determinar la velocidad de corrosión del primer año en un ambiente
determinado, las muestras deben ser expuestas a dicho ambiente durante un año, empezando
la exposición al inicio del periodo de corrosividad máxima.
Como se ha comentado anteriormente, esta categorización se ha realizado tanto en los
alambres sueltos como embebidos en mortero ya que se disponía de datos suficientes para
estimar la velocidad de corrosión a un año. Los resultados obtenidos para los alambres sueltos
y los alambres embebidos se exponen en la tabla 3.51 y tabla 3.52, respectivamente.
Tabla 3.51 . Categorización según ISO 9223 de los alambres tipo A, E, G y ALZ sin
recubrimiento de mortero
y = 0,727x + 0,801
R² = 0,982
y = 1,184x + 2,094
R² = 0,953
y = 0,731x + 1,361
R² = 0,675
y = 1,288x + 1,897
R² = 0,989‐0,2
0,3
0,8
1,3
1,8
2,3
‐1,2 ‐1 ‐0,8 ‐0,6 ‐0,4 ‐0,2 0 0,2
ln(μ
m)
ln(t) (años)
tipo G
tipo A
tipo E
tipo ALZ
Marc Querol Martí Resultados
68
Velocidad de corrosión en el primer
año estimada
Corrosividad
del ambiente
según ISO 9
223
Categoría de
uso según
ISO 9223
g/m2 µm/a
Acero galvanizado
A UNE-EN ISO 16701 424,05 53,95 ALTA C4
E UNE-EN ISO 16701 86,98 11,06 BAJA C2
acero al carbono ondulado
G UNE-EN ISO 16701 86183,2 10964,78 MUY ALTA C5
Alumino-zinc ALZ UNE-EN ISO 16701 838,34 106,65 MUY ALTA C5
Tabla 3.52 . Categorización según ISO 9223 de los alambres tipo A, E, G y ALZ embebidos en
el mortero
Velocidad de corrosión en el primer
año estimada
Corrosividad
del ambiente
según ISO 9
223
Categoría de
uso según
ISO 9223
g/m2 µm/a
Acero galvanizado
A UNE-EN ISO 16701 977,28 124,33 MUY ALTA C5
E UNE-EN ISO 16701 180,56 22,97 BAJA C2
acero al carbono ondulado
G UNE-EN ISO 16701 49,7 6,324 BAJA C2
Aluminio-zinc ALZ UNE-EN ISO 16701 621,18 79,03 ALTA C4
Vemos que para las muestras A y E existe mayor velocidad de corrosión sin recubrimiento de
mortero que con recubrimiento de mortero. Esto nos muestra la existencia de dos factores
contrapuestos en el caso de los aceros galvanizados que afectan a la velocidad de corrosión.
Estos factores son el ataque al recubrimiento y el ataque del mortero. Por una parte el
galvanizado nos protege frente a la corrosión, pero por otro lado la alcalinidad del mortero en
contacto con el acero destruye el recubrimiento protector. Por eso se puede dar el caso en que
las muestras con recubrimiento experimenten más corrosión.
Marc Querol Martí Conclusiones
69
4. CONCLUSIONES
Las conclusiones obtenidas tras la realización de este trabajo se presentan a continuación. Como
conclusiones generales se puede decir que:
� Se ha estudiado y establecido un único procedimiento de ensayo para evaluar
comparativamente la respuesta a la corrosión de diferentes metales y aleaciones, tanto
embebidos en mortero como sueltos.
� El procedimiento propuesto permite categorizar según los criterios establecidos en la norma
ISO 9223 los materiales sometidos a ensayo.
� Se ha generado un cuerpo de datos que ha permitido desarrollar un método acelerado para la
evaluación del comportamiento a corrosión y predicción de la vida útil de diferentes metales y
aleaciones. Dicho procedimiento ha sido el objeto de un trabajo paralelo realizado en la
Sección de Materiales del Departamento de Ingeniería de la Construcción llevado a cabo
como Trabajo Final de Carrera por Izaskun Agirre, bajo la dirección de la Dra. Miren
Etxeberria.
En referencia a los métodos normativos estudiados se puede concluir que:
� El ambiente creado por la norma UNE-EN 990 es de baja agresividad para los alambres
embebidos en mortero. Como consecuencia, los tiempos de ensayo para obtener resultados
de corrosión significativos son excesivamente largos. Por esta razón, se ha escogido la
norma UNE-EN ISO 16701 para aplicarla tanto a alambres sueltos como a alambres
embebidos en mortero. Esta norma, al introducir en la disolución corrosiva el parámetro de
pH= 4,2, resulta mucho más agresiva, lo que se traduce en tiempos de ensayo más cortos.
Además, permite permanecer en el lado de la seguridad al realizar la categorización según la
norma ISO 9223, puesto que el ambiente ensayado resulta más agresivo que el marcado
para aplicar las categorías C1-C5.
� Se ha estudiado el efecto del ajuste de pH en la disolución corrosiva utilizada en la norma
UNE-EN ISO 16701 para el caso de los alambres embebidos en mortero. Puesto que el
procedimiento indica que deben realizarse tres inmersiones sucesivas en la disolución
ajustando previamente el pH en cada inmersión, se ha realizado el mismo ensayo sin el
ajuste, teniendo en cuenta que tras la primera inmersión el pH varia de manera importante a
causa de la lixiviación del mortero y la solución acaba siendo alcalina. Los resultados
muestran cierta contraposición: Para las muestras tipo G concluimos que a menor ataque al
mortero mayor protección. Sin embargo quedan en evidencia dos factores contrapuestos en
el caso de los aceros con recubrimiento. Estos factores son el ataque al mortero y el ataque
del mortero al recubrimiento. Según cuál de ellos sea más importante, la velocidad será
mayor cuando el mortero esté menos atacado.
Marc Querol Martí Conclusiones
70
� Por otro lado, hay que tener en cuenta que la norma UNE-EN ISO 16701 conduce a unos
resultados de corrosividad sobrevalorados por el hecho de que la solución ácida ataca al
mortero. Es decir, la corrosión observada corresponde parcialmente al ataque que la solución
corrosiva realiza sobre el mortero por efecto del pH, y no exclusivamente al ataque corrosivo
sobre el alambre.
� Los ensayos realizados permiten, a partir de un mismo procedimiento, evaluar
comparativamente la respuesta de diferentes metales y aleaciones al ambiente corrosivo
determinado por el método ensayado. Asimismo, es posible, gracias a la utilización del mismo
procedimiento para alambres y para alambres embebidos en mortero, evaluar la protección
que el recubrimiento de mortero proporciona al alambre.
� Los resultados obtenidos son puramente operativos, es decir, dependen del método llevado a
cabo, por lo que su extrapolación a escalas temporales y a ambientes reales resulta
arriesgada. Son útiles, sin embargo, para evaluar comparativamente la respuesta a un mismo
ambiente agresivo de diferentes materiales.
Respecto a los alambres estudiados se puede concluir que:
� El mortero ofrece una buena protección a los alambres tipo G (acero) frente a la corrosividad
producida por el ambiente descrito en la norma UNE-EN ISO 16701.
� Los alambres tipo A y E (acero galvanizado) parecen sufrir un ataque más agresivo cuando se
encuentran revestidos de mortero. Esto parece confirmar la hipótesis, planteada por algunos
autores, de que el ambiente fuertemente alcalino del mortero degrada el recubrimiento
protector del alambre. Los datos obtenidos resultan insuficientes para evaluar cuando se
degrada totalmente el recubrimiento y empieza la degradación del acero
� El ambiente proporcionado por la norma UNE-EN ISO 16701 ha permitido categorizar los
alambres según su respuesta a dicho ambiente. Hay que recordar que esta categorización
indica, tal como ha sido usada en el presente trabajo, la agresividad según la que se puede
clasificar al ambiente dependiendo de la respuesta del material estudiado. La tabla siguiente
resume los resultados obtenidos como corrosividad de dicho ambiente.
Sin mortero Con mortero
Tipo G (acero al carbono 1.8mm) Muy alta Baja
Tipo A (galvanizado 1.8mm) Alta Muy alta
Tipo E (galvanizado 3mm) Baja Baja
ALZ (recubrimiento aluminio-zinc 2mm) Muy alta Alta
Marc Querol Martí Referencias
71
5. REFERENCIAS
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